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应用毕托巴流量计提高高炉煤气流量测量精度的


文章日期:2017-06-18|阅读数:


应用毕托巴流量计提高高炉煤气流量测量精度的研究

作为高耗能生产的典型,冶金行业的众多企业一直在通过各种举措,努力降低生产耗能,以提高生产效率。作为钢铁冶金企业所应用的重要燃气之一,高炉煤气的计量测试在很大程度上关系到冶金工艺操作以及企业生产成本和经济效益,因此准确对高炉煤气流量进行测量十分重要。本文从高炉煤气计量现状、毕托巴流量计结构、特点以及原理入手,探讨毕托巴流量计在高炉煤气流量测量中的应用,以及其是如何提高煤气流量精度的。

毕托巴流量计是当前一种先进的流体流量计量工具,而且其已经被广泛应用于工业生产的各个领域,自然也被应用在高炉煤气流量测量方面。结合已有的实践经验,笔者发现应用毕托巴流量计测量高炉煤气流量的精度要高于传统的流量计。因此,笔者通过介绍毕托巴流量计的结构、原理以及特点,对比毕托巴流量计与传统流量计,以了解为何毕托巴流量计能够提高测量精度,

1. 毕托巴流量计结构原理

虽然已经有相当部分企业开始应用毕托巴流量计测量高炉煤气流量,但是整体来说,应用传统孔板式流量计的企业较多。虽然,孔板式流量计的技术较为成熟,应用普及时间也较长,但是在生产实践中会发现,孔板式流量计存在许多缺陷,以至于影响企业的正常生产。因此,人们开始把目光转到毕托巴流量计上,对此需要先了解毕托巴流量计的结构以及原理。

1.1毕托巴流量计结构

如图1所示,毕托巴流量计的构成十分简单。毕托巴流量计主要由以下几个设备构成:节流件和取压装置;信号管路(负责传输差压信号);差压计(负责测量差压值);显示仪表。另外,毕托巴流量计还有与其配套的一整套监控系统,包括:积算仪、数据采集模块、管理中心控制系统等。

1.2毕托巴流量计的工作原理

毕托巴流量计所采用的***根本原理是皮托管原理。该原理的主要内容是:测量管道中心流体的速度,然后通过公式将其换算成流体的体积流量与质量流量。一直以来皮托管原理被广泛应用在风洞测试、航空发动机气体动力测试以及飞行器飞行速度测试等航空航天领域。

毕托巴在工作时,首先要通过插入式安装方式将其安装在相应的管段,并利用螺纹和法兰固定好。当安装完毕开始进行流量测量时,先测量得到位于管道中心探针的全压孔与静压孔之间的压力差,随后积算仪根据压力差自动计算出流体的实际流量,所得结果***终被显示在控制器的屏幕上。

2 .毕托巴流量计是如何提高测量精度的

在探讨毕托巴流量计是如何提高测量精度之前,首先要了解传统孔板式流量计存在哪些会影响测量精度的弊端。,孔板式流量计会出现磨损。现有的实践证实,在长期使用后,孔板式流量计的孔板入口边缘会出现磨损,导致流量计的精度受到很大影响。第二,存在易积蓄污垢的死角。孔板上游存在会堵塞含湿气体、脏污流的死角,而一旦死角出现积液,则极有可能干扰气流,造成误差进而影响测量精度。第三,孔板式流量计需要应用在较长且直的管段上在弯管或者长度不够的情况下无法应用。第四,孔板式流量计并不符合当前节能环保的要求,经常出现较大的压力损失。

当然,孔板式流量计测量精度不高的原因并不仅仅是该流量计存在缺陷,还因为高炉煤气本来就存在较多的杂质,而且对在线清洗的要求较高。因此,要想提高高炉煤气流量测量的精度,需要从以上方面着手研究。

2.2毕托巴流量计提高高炉煤气测量精度的研究

毕托巴流量计在测量高炉煤气流量方面之所以有较高的精度,是因为很好的规避了孔板式流量计的弊端,并且解决了高炉煤气测量存在的难点。总而言之,毕托巴流量计的优势是其能够提高测量精度的关键所在。

,在长时间工作状态下,都能够保持较高的精度。之所以该流量计在长时间工作下均能保持精度,主要与其当初的设计有关:首先,流量计被设计为可以以管道中心位置作为测试点;其次,其设计参考了风洞试验,吹风标定达到了0m/s150m/s;再者,流量计有清华大学几十年吹风试验积累的数据做依据;***后,流量计在计算流量时对测量信号进行分段修正,每一段均有一个修正系数,这足以保证流

量计长时间工作中都能保持较高精度。第二,压力损失较小。

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从前文的实物示意图中可以看出,流量计探针被设计成子弹头型,这种新装极大的降低了压力损失,即可保证测量的高精度,又达到了节能环保的要求。第三,材料特殊,可靠性好。传感器探头一般由不锈钢材料支撑,且探针结构设计简单合理,很少堆积杂物,因此其在流量测量时具有较高可靠性。另外,由于材料采用的是不锈钢,因此流量计探针可以承受较高的温度与较高的压力,不容易出现磨损,使用寿命较长。总之,毕托巴流量计凭借其独特的优势提高了高炉煤

气流量测量的精度,而且还能够提高节能环保效率,减少维护人员的工作量。

3.毕托巴流量计的应用实例分析

本文参照淄博张钢钢铁有限公司应用毕托巴流量计的实际案例进行分析。张钢公司分别与2011年、2014年和2016年在电厂锅炉、修罐间和高炉安装并试运行了5套毕托巴流量计,并利用PLC系统将传输信号通过计算书公式转换成流量值。经过一段时间的试运行,公司发现该装置具有较好的节能效果,且整个试运过程中流量计始终保持了良好的工作水平。另外,公司还发现,与之前采用的流量计测量结果相比,毕托巴流量计的精度更高,结果更准确。总之,毕托巴流量计在张钢公司的成功应用,证实了其确实具备传统流量计所不具备的优势,值得推广应用。

4.结语

科学技术的快速发展使得许多技术更为先进的流量计被应用到实际生产生活中,这极大的提高了社会生产生活效率,为社会生产的发展做出了重要的贡献。毕托巴流量计作为技术先进流量计的代表,在提高高炉煤气流量测量精度方面起到很大作用,而且在提高精度的同时还能提高管理效率,节能环保,因此这种流量计值得推广应用



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