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浅谈HKVLB威力巴流量计在高炉煤气测量应用

作者: 宏控 时间:2018-11-20 来源:未知
摘要:HKVLB威力巴流量计在高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气上的应用相对于其他差压式流量计有着明显的优势。400-0592-364...

 
煤气是钢铁企业广泛使用的一种高效能源。钢铁企业生产和使用的煤气主要有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等,就济钢而言,各主要生产厂在生产过程中都需要使用大量的煤气。但煤气由于其组分比较复杂,而且颗粒状和粘稠状杂质较多,造成煤气的流量检测比较困难。我国现有大管道煤气计量仪表主要采用节流装置测量,从应用角度看,节流装置虽然有其优势,如原理及理论研究成熟、标准化程度高、结构简单等优点,但用其检测煤气流量,由于测量介质脏污等原因,经常造成取压管堵塞等故障,造成数据失准,而且安装、调试、维护不方便,费用较高。近期,济钢试用了一种新型的均速管式流量计—HKVLB威力巴流量计(VERABAR)。其原理与传统的均速管流量计相同,但在均速探头部分作了很多改进.
 
1威力巴流量计工作原理
 
威力巴是一种差压式、速率平均式流量传感器,它通过传感器在流动的流体中所产生的差压进行流量测量。原理如图1所示。
(1)探头的改进
 
威力巴流量计其性能之所以有了很大提高,主要就是在探头部分作了重要改进。
 
①威力巴流量计采用了独特的空气动力学原理设计的子弹头形状的探头。传统均速管的圆形探头由于有多个流体分离点,造成流体流量系数不稳定,围绕探头产生一个不稳定的低压信号。钻石形探头采用了尖锐的形状,使流体分离点固定,但尖锐的边缘将产生很大的旋涡,使探头振动并产生脉冲的噪声信号到取压点,使变送器信号失真。而威力巴的子弹头形状探头使流体与探头的分离点固定,并且克服了钻石形探头振动的缺点。
 
②威力巴流量计探头的前部表面粗糙处理,并且在粗糙的前表面和侧面之间增加了一条防淤槽。这样,无论对于高速还是低速流体,都会产生一个紊流边界层,使其达到降低牵引力和涡街脱落力的目的,并且在很宽的流量范围内保证了精确的流量系数,这相当于一个紊流发生器,使其产生一个非常稳定、无脉动的差压信号。
 
③防渗漏的单体探头采用完整的金属腔结构,避免了其它探头的三片式结构导致的腔室间渗漏,保证了长期精度并能承受更高的压力和温度。
 
④防堵塞设计。在探头前部,高静压区围绕探头,高压取压孔处流体流速为零,使高压孔不会堵塞,低压孔取在探头两个侧面,探头与流体分离点之前,由于紊流发生器的作用,流体从表面斜掠而过,保证低压孔不受涡流影响,避免了低压孔被堵,使低压信号更稳定,测量更精确,不受磨损、污垢的影响。
 
⑤探头采用均速探头,通过多个取压孔取压,遍及全部管道直径,即使被测介质的速度剖面是不稳定的,也可实现精确测量。
 
⑥结构上无可动部件,故障率低,能保证系统长期稳定运行。
 
(2)威力巴流量计检测原理数学模型
 
2威力巴流量计在济钢的应用情况
 
由于威力巴流量计的上述特点,济钢在焦化厂3#焦炉的高炉煤气流量检测上试用了一套威力巴流量计。3#焦炉高炉煤气的流量检测以前是在机侧和焦侧各安装了一套孔板式流量计,但由于焦炉的生产特点导致这两套孔板无法拆下清洗、检修,只能定期利用高温高压蒸汽带煤气清扫取压管路和取压口,这种清扫方法无法彻底清扫取压口和孔板上的污垢,效果不理想,而且危险性大,并且流量测量系统的故障率高,数据失准现象多。基于以上原因,并且为济钢高炉煤气的流量检测工作作示范性探索,经多方考察、论证,决定在焦化厂3#焦炉的高炉煤气消耗量主管道上实验性安装一套威力巴流量计。
 
(1)安装
 
威力巴流量计可在线不停产安装,与孔板相比可节省大量人力、物力和时间,工程焊接量仅为一个Φ80mm左右的接头,焊接工作量约为孔板的I/15。焊接完毕后,安装一个球阀,利用手钻在线开孔,差压变送器可直接安装到威力巴流量计自带的三通连接件上。其全部工作量是孔板的1/10左右,安装费用在孔板的1/5以下。差压变送器差压为520Pa。
 
(2)运行状况
 
威力巴流量计的传感器部分对流体无压缩,压力损失极小,只产生很少的能量损失,而孔板对流体的压缩很大,流体压力损失也很大,造成很大的能量浪费,威力巴流量计的运行能耗约为孔板的1%一5%左右。而且维护工作简单,维护量小,可在线不停产拆卸清洗。
 
焦化厂3#焦炉高炉煤气的威力巴流量计已稳定运行了两年多,从这两年的数据分析来看,运行状况令人满意。两年来,平均每年在线不停产清洗一次,威力巴流量计的维护工作量为2人次各0.5工作日。以下将1997年孔板和1999年及2001年威力巴流量计检测所得部分日累积量作一比较(随机选取10天,每日累积量为早8: 00 - 8: 30人工抄数所得,而且生产无大的波动。
 
由以上数据可以看出,威力巴流量计经过两年的运行,其运行状况几乎无变化,作为一种新型的流量检测仪表,在高炉煤气的流量检测方面是比较可靠的,在济钢焦化厂3#焦炉高炉煤气消耗量上的试运行是成功的。
 
3结束语
 
本文主要讨论了威力巴流量计的原理和它在济钢的试运行的情况,总的来说,效果还是令人满意的。但是,威力巴作为一种新型流量检测装置,在实际应用方面还是存在一些不足,由于它对流体无压缩,在没有压力损失的同时检测差压值非常小,所以对低流速或高赫度流体的检测效果不是很理想。

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