楔形智能流量計在鋼廠回轉窯焦爐煤氣測量中的應用說明

    本文概述：
工業生產中目前使用的流量計類型很多，每一種流量計要能穩定正常工作，必須要與其測量特點相符合，才能夠發揮其好的性能，楔形流量計作為一種差壓式的流量儀表，對于煤焦氣的測量具有非常好的適應性，本文針對于RZ-LGX系列一體化智能型楔形流量計的結構原理、測量計算、智能流量計應用、以及其在宣鋼集團煉鐵中測量焦爐煤氣流量應用中的使用情況，做了認真分析和研究，找出了導致其在生產中造成誤差的較大原因，從新設計到選擇，提出使用其裝置的必要性，終解決問題，使生產正常化。讓讀者對于楔形流量計有一個初步的了解，并且對用戶在生產中的選型提供幫助。

楔形流量計是八十年代開始開始逐步走向實用的一種新型流量計，其檢測件是一個V字形楔塊（又稱楔形節流件），它的圓滑頂角朝下，這樣有利于含懸浮顆粒的液體或粘稠液體順利通過，不會在節流件上游側產生滯流。因此鋼鐵行業近年來在焦化廠焦油、蒸汽、天然氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、水等介質的測量中也**采用楔形流量計進行測量。我廠在二期鏈篦機-回轉窯窯頭的焦爐煤氣流量測量上使用了該流量計，效果良好。


 
　　2 楔形流量計原理與結構
　　楔形流量計是一種差壓式流量儀表，它基于在密閉的管道中能量相互轉換的伯努利定律。在穩定流場時，管道中的流速與差壓的平方根成正比。
　　楔形孔板是楔形流量計的檢測件，它是一塊V型的節流件，安裝在管道的上部，其圓滑頂角朝下，這樣有利于含懸浮顆粒的液體或粘稠液體及臟污介質順利通過，不會在節流件上游側產生滯流。由于至今楔形孔板未能標準化，屬于非標準類節流裝置，因此每臺儀表出廠前其流出系數必須由實流校準來確定。
　　2.1 一體化智能型楔形流量計
　　一體化智能型楔形流量計的組成由一體化楔形流量變送器和人工智能流量器兩部分組成。其中一體化楔形流量變送器由楔形流量傳感器、轉接板和差壓變送器構成。一體化智能型楔形流量計的工作原理是：當充滿管道的流體流經楔形孔板時，其下游側動壓增加，靜壓減小，由差壓變送器在楔形孔板下游側出流體的差壓，并將差壓信號轉為4～20mA.dc電流信號輸出，此信號經人工智能流量運算器處理后，其示值即為流量值。在我廠二期回轉窯窯頭測量焦爐煤氣所使用的楔形流量計由一體化楔形流量變送器、溫度測量、壓力測量和人工智能流量運算器四部分組成。其中溫度、壓力的測量是用于對流體的測量進行溫壓補償。
2.2 一體化楔形流量計的特點
楔形流量計主要特點及參數
1、特別適合于高粘度、低雷諾數、帶懸浮顆粒或氣泡的介質測量；
2、測量精度不受流體介質介電常數等特性的影響和限制；
3、楔形件結構設計特殊，有導流作用，防堵塞；
4、具有流體粘度變化、溫度變化、密度變化等補償功能；
5、抗振動、抗沖擊、抗臟污、抗腐蝕；
6、具有雙向流量測量功能；
7、測量精度高；
8、楔形流量計結構簡單、牢固、高可靠性，安裝方便，運行維護費用低；一體型結構，現場安裝無需安裝導壓管路，直接與管道進行螺紋或法蘭連接。施工省時省力，維護方便
9、無運動部件、無磨損，長期使用時不需要重新標定。壽命長、可靠性高。
10、**壓損比孔板小
楔形流量計技術參數：
1、測量精度： ±1.0%～±1.5%長期現場運行精度高。
2、低流速：0.01m/s。流量范圍度寬。（
3、使用壽命：可長達十年以上。
4、量程比≥10：1
5、雷諾數系數使用范圍：下限300，上限達1×106以上。
6、測量液體粘度上限：500MPa·S。
7、工作壓力范圍：-0.1~6.4MPa。適用范圍極廣。
8、工作溫度范圍：-50~400℃。
　
　　3 智能流量計測量計算
流體通過楔形流量計時，由于楔塊的節流作用，在其上、下游側產生了一個與流量值成平方關系的差壓，將此差壓從楔塊兩側取壓口引出，送至差壓變送器轉變為電信號輸出，再經專用智能流量計算儀運算后，即可獲知流量值。如圖1：
 
　　4 一體化智能楔形流量計的應用
　　我們廠以前測量焦爐煤氣流量使用的是錐形流量計，時間一長焦油就容易堵塞，而且容易結晶易結垢，給測量結果帶來很大的影響。為此我們從新設計和安裝，根據工況條件和現實數據我們選用了一體化智能楔形流量計GTX-600。用楔形流量計后，數據穩定，故障率極低，效果顯著。
　　根據我們已知的條件，進行設計計算和驗算：
5 結語
楔形流量計按其組裝方式分為一體型和分離型，按其連接方式分為法蘭連接、焊接連接、螺紋連接及對夾式連接，按其取壓方式分為普通取壓、法蘭密封取壓等結構。詳見下表：
楔形流量計自2012年4月投用以來，穩定性良好，測量數據在誤差范圍之內，避免了V錐流量計易堵、超聲波流量計不耐腐蝕、彎管流量計測量不準確的缺陷，體現出它在測量焦爐煤氣上優勢。如今，它所提供的數據已作為我廠二期回轉窯窯頭焦爐煤氣計量的重要依據。
 
 
 

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