煤气计量仪表的分析

　　0　引言

　　流量参数在工业应用中不仅作为过程控制变量,同时也是计量核算的依据,它为企业的成本核算和市场运营提供了可靠的数据。然而流量测量又是工业测量的难点,在实际应用中,由于工艺条件和测量介质的千差万别,根据设计所选仪表往往不能满足实际要求。因此,如何正确地选用流量仪表来达到计量的目的就有着重要的意义。

　　由于气体流量的复杂性,气体流量仪表在精确度、可靠性等方面都明显劣于液体流量仪表,特别是大口径、含尘量大、低流速、带有腐蚀性的煤气的计量问题更多。下面对近年来应用在焙烧炉煤气计量仪表作阐述和比较,为解决大管径煤气计量问题提供参考。

　　1　流量计在焙烧炉上的应用情况

　　我厂先后投运的2#、3#、4#焙烧炉都曾用涡轮流量计、阿牛巴流量计作为计量仪表,但由于种种原因效果均不理想。直到采用了上海宝音电子有限公司专门设计生产的适用于测量煤气的WZ22188型超声波流量计,问题才得到较好的解决。

　　2　涡轮流量计

　　2.1　涡轮流量计原理

　　当流体流经涡轮流量传感器时,叶轮上的叶片板面与流体流向有一夹角,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的电脉冲信号。在一定的流量(雷诺数)范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。涡轮流量计的理论流量方程为:

　　式中:n为涡轮转速;qv为体积流量;A为流体物性(密度、粘度等),涡轮结构参数(涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等)有关的参数;B为与涡轮顶隙、流体流速分布有关的系数;C为与摩擦力矩有关的系数。

　　2.2　涡轮流量计优缺点

　　涡轮流量计精度高、重复性好、范围度宽,但由于涡轮流量计的测量元件是转动的叶轮,并使用了轴承,叶轮的高速旋转、流体冲击和振动都容易造成轴承的损坏,故要求所测流体必须洁净,在使用过程中还应勤于校准。显然,涡轮流量计用于脏污气体的计量时易使叶轮与轴承粘住,造成测量不准确。再就是涡轮流量计易受介质物性和流体流动特性的影响,愈是高精确度,其影响愈敏感,例如介质脏污、结垢使叶片及通道发生变化,流量计特性亦随之改变。

　　2.3　涡轮流量计在焙烧炉的运行情况

　　3#焙烧炉T11燃烧器的煤气计量使用涡轮流量计,由于T11并非持续运行,所以在冬天存在启动时叶轮粘死的情况,需要拆卸清理,非常不便。另外煤气成分和工况的变化,影响参数A,难以保证精度。仪表长时间运转,磨损在所难免,这当然会影响测量精度,严重磨损甚至造成仪表无法工作。