在一些機械、建材等行業(yè),很多企業(yè)有自己的煤氣站,產(chǎn)出的煤氣供其加熱或燒制產(chǎn)品燃用。流量計廠家指出煤氣站中測量儀表儀器比較多,其中煤氣溫度和壓力的檢測一直備受設(shè)計單位及建站企業(yè)的重視,因為這兩項指標直接關(guān)系系列煤氣發(fā)生爐爐況的控制和煤氣的質(zhì)量。那么煤氣站發(fā)生爐煤氣流量測量儀表怎么選擇?
1. 發(fā)生爐煤氣流量檢測的特點及對其測量儀表的相應(yīng)要求
首先,煤氣中含有一定的雜質(zhì)及凈度不穩(wěn)定。發(fā)生爐生產(chǎn)出的煤氣為熱臟煤氣,必須經(jīng)過一系列的冷卻及凈化工序,才能成為較為潔凈的冷煤氣,加壓外供。而冷煤氣中仍含有一定量的油、塵及水汽,而且一旦煤氣凈化工序出現(xiàn)問題,影響其凈化效果,則煤氣凈度便會下降。這就要求其流量測量儀表對臟污流的敏感程度不高為好。
其次,一般煤氣站煤氣的輸送管管徑較粗,其直徑大多都在DN500mm以上,這就要求其測量儀表必須滿足大管徑測量的要求。
另外,煤氣屬于易燃易爆有毒氣體,其輸送管道和各連接件處要求密封嚴格,所以要求所選儀表便于維護,盡量避免較頻繁的折裝維修。
更為重要的是煤氣輸送有一定的安全流速限制,這樣造成煤氣流速低,同時煤氣介質(zhì)臟污,造成煤氣測量的極高難度。
2. 煤氣流量測量儀表的選擇
2.1儀表選擇原則
(1)針對煤氣站煤氣的特點,所選儀表應(yīng)滿足其基本測量要求。
(2)煤氣站煤氣流量的檢測主要是提供企業(yè)一個成本估算的依據(jù),所選儀表精度無需太高。
2.2儀表的分析比較和選擇
目前工業(yè)上常用的流量測量儀表有差壓式流量計、速度式流量計、容積式流量計及其它一些如渦街流量計等。容積式流量計一般用于液體流量的測量,不適于煤氣測量;速度式流量計一般要求安裝于輸送液體的豎直管段上,而且僅適于管道通徑不可過大的場合,這一點也不符合煤氣站煤氣流量測量要求;而渦街式流量計用于小通徑管道煤氣測量還可以,但就一般煤氣站大通管道煤氣的測量便顯得經(jīng)濟性較差。至今煤氣站的煤氣流量測量儀表大多選用差壓式流量計, 其中孔板式流量計較為普及,近幾年,隨著彎管流量計技術(shù)的日益完善和成熟,在大量實際應(yīng)用中,彎管流量計在發(fā)生爐煤氣流量檢測中顯示出了其特有的一些優(yōu)勢。
2.2.1 孔板式流量計
(1)孔板式流量計基本原理
當充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時,流束將在節(jié)流件處形成局部收縮,因而流速增加,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差,流體流量越大,產(chǎn)生的壓差愈大,因而可依據(jù)此壓差來計算介質(zhì)流量。
(2)節(jié)流裝置的分類及選用
節(jié)流裝置按照用途分類,可分為標準節(jié)流裝置、低雷諾數(shù)裝置、臟污流用裝置、低壓損節(jié)流裝置、臨界流節(jié)流裝置和混相流節(jié)流裝置等六種。其中臟污流用裝置比較適合于煤氣流量檢測。
臟污流裝置包括有園缺孔板、偏心孔板、楔形孔板等。園缺孔板可以避免標準孔板入口處積存臟物,水平安裝時,氣體中含有的固體污物可以順利通過;偏心孔板作用與園缺孔板相同,但其流出系數(shù)隨取壓口的位置而變化;楔形孔板同樣可以使氣體中的固體污物通過。
由以上分析可知,被測量的煤氣介質(zhì)凈度不高的問題,臟污流裝置的三種節(jié)流元件均可解決,但偏心孔板公稱直徑范圍一般在DN50~DN350之間,而楔形孔板公稱直徑僅在DN25~DN250范圍內(nèi),若煤氣管徑合適,可以選用偏心孔板或楔形孔板。但若煤氣輸送管徑較大,則只有選擇園缺孔板,其公稱管徑范圍在DN50~DN1500內(nèi),只是其測量精度不高,但就煤氣站煤氣流量測量的性質(zhì)及作用看,已經(jīng)能夠滿足要求了。
2.2.2 彎管流量計
(1)彎管流量計基本原理
彎管流量計的傳感器是一個具有確定幾何尺寸的彎頭,當介質(zhì)流過彎頭時由于受到彎頭的束縛被迫作類似的圓周運動,介質(zhì)作圓周運動時產(chǎn)生離心力,使處于彎管傳感器內(nèi)外兩側(cè)的取壓孔獲得一個與介質(zhì)流速平方成正比的差壓值,據(jù)此壓差衡算出被測介質(zhì)的流量。
(2)彎管流量計的分類及選用
彎管流量計根據(jù)其安裝形式分為L型(九十度,彎頭位置安裝),Z型(直管段位置安裝)。進一步可分為分體式和一體式。
選用時根據(jù)煤氣介質(zhì)的特點,水平位置一般選用L型一體式。其他空間位置一般選用Z型一體式,以減少煤氣中的水分及臟污成分,對煤氣測量的影響。
(3)彎管流量計克服結(jié)疤和堵塞措施
介質(zhì)贓污使流量傳感器取壓孔發(fā)生結(jié)疤、粘接、堵塞,同樣是彎管流量計在發(fā)生爐煤氣流量測量中面臨的棘手問題。彎管傳感器在工作中所處的位置和其他的彎頭一樣,關(guān)于彎管傳感器的兩個取壓孔在特別臟污流體的作用下也會產(chǎn)生結(jié)疤和堵塞,其堵塞的部位一般在取壓孔的根部,因為,從取壓孔到差壓變送器整個導壓管處于盲室的狀態(tài),氣體在導壓管中是不流動的,隨著差壓值的增減,氣體只是在導壓口附近作吞吐,煤氣介質(zhì)中的臟污物質(zhì)容易在導壓口附近積存而形成阻塞。在克服結(jié)疤和堵塞方面可以采取如下措施:
① 在允許的范圍內(nèi)盡可能加大取壓孔的孔徑。
② 取壓孔連接的根部閥選擇三通旋塞閥,該閥門有一個工藝孔,便于對取壓孔進行必要的疏通。
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