大管径热式气体质量流量计在烧结生产中的应用

　　1 前言

　　安钢烧结厂 105m2烧结机所使用的 75万m3/h 的主抽风机至 120m大烟道有一段直径为 4m的除尘管道，除尘管道的废气流量测量一直是个难题。检测大管径管道的废气流量，一般选用孔板式差压流量计，但经过多年使用这种流量计的缺点就凸现出来。由于除尘管道流量计管径庞大，加之维修校验不便，在管中200m高的大烟筒巨大的抽力对孔板的表面产生一定的磨损，孔板管道内有腐蚀，肮脏或微粒物进入等多种因素导致孔板流量计不准或损坏。大管径废气流量的检测特点：

　　(1)管径庞大，通常为 DN1000mm~DN6000mm，给检测此流量的仪表维修和标定带来了相当的困难，一般检测或清洗探头要耗费大量的人力物力;

　　(2)压力和流速低，一般出口压力在 10~60kPa，流速为 1.5~6m/s，选用的检测仪表要压损小、流量的雷诺数低。

　　(3)介质脏，液体中含有大量的灰分和腐蚀物，容易污染流量计的传感器。

　　针对上述特点，我们在反复试验的基础上采用了比较先进的大管径插入式热式气体质量流量计来检测大管径废气流量。

　　2 热式质量流量计

　　热式质量流量计是利用加热时液体温度上升至某一值所需的能量与液体质量之间的关系来测量液体或气体质量的一种流量仪表。一般用来测量煤气等气体质量的流量。它具有压损小、流量范围度大、高精度、高重复性、高可靠性、体积小、易维护不易损坏等特点。

　　早期的热式质量流量计直接将加热线圈和测温元件放入液体中与液体接触，是一种接触式流量计，由于现场环境中普遍存在腐蚀、磨损及防爆问题，使它在工业应用中受到很大限制。到 20 世纪 50 年代，人们又提出了不接触液体的边界层流量计，克服了接触式流量计的缺点，但测量结果受介质参数(如热导率、比率、粘度)以及环境的震动等因素的影响;到 20 世纪 70 年代，基于测量液体温度分布的热分布型 TMF，优点很多，但只适用于小管径测量。此后，人们又设计了一种插入式 TMF，它在国内得到了迅猛的发展，可以用来测量大管径的气体流量。

　　3 结构及工作原理

　　多点平均矩阵式 670S质量流量计使用不锈钢传感探头，增加了准确性、坚固性和可靠性。它有两个探头伸入到被测气体中，一个速度传感器用来检测质量，一个自动修正温度变化的温度传感器用来检测气体温度，这两个探头使用参考级甘温元件——铂热电阻。

　　插入式 TMF 用标准级铂热电阻(RTD)的铂丝缠绕在一套磁芯棒上插入到一个坚固的不锈钢套筒中，速度传感器 RTD 的电阻比温度传感器 RTD 的电阻小得多，并由电子设备供电产生热量。插入式 TMF的工作原理基于热力学第一定律，即电子设备提供给速度传感器的电功率等于流动的气体对流换热所带走的热量。