威力巴流量計在轉爐煙氣和煤氣計量中的應用
發布時間：2024-02-13 11:10:06來源：hseauto.cn來源：..
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在計量領域中，流體流量的檢測是各行各業加強能源管理、進行財務結算、經濟核算、效益分析評價以至決策的重要依據。也是企業監控生產過程，使其優質、高效、安全、平穩運行、改善環境的重要手段。從另一個角度上說，計量就是眼睛、就是金錢、就是效益。現代企業對流量計量的要求越來越高，主要反映在穩定性、可靠性、準確性上。在轉爐煉鋼生產中的煤氣及煙氣流量檢測就很具有代表性。
威力巴流量測量系統
利用差壓原理進行流量測量是當今世界上最可靠的流量測量方式之一，其代表產品——孔板有著悠久的歷史，人們對它的安裝、使用和檢修都非常熟悉。
流量測量系統由節流裝置（差壓發生器）、差壓變送器以及流量積算儀等二次儀表組成。
隨著電子技術的突飛猛進，變送器、積算儀等二次儀表的精度、靈敏度發生了質的變化，達到了極高的水平。但是，幾十年來一次源的檢測水平始終沒有重大突破，成了制約差壓式流量測量系統發展的瓶頸，使得高水平的下游儀表無法發揮應有的高效率。
近年來，隨著威力巴等流量計的出現，使得一次源的測量精度、重復性和可靠性達到一個嶄新高度。
威力巴探頭、差壓變送器加上積算儀等二次儀表，構成了當今世界最高水平的差壓流量測量系統。如圖1所示。
圖1、威力巴流量測量系統圖
1.威力巴工作原理
當流體流過探頭時，在其前部產生一個高壓分布區，高壓分布區的壓力略高于管道的靜壓。
根據伯努利方程，流體流過探頭時速度加快，在探頭后部產生一個低壓分布區，低壓分布區的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過后在探頭后部產生部分真空，并且在探頭的兩側出現旋渦。
均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔位置是決定探頭性能的關鍵因素。
低壓信號的穩定和準確對均速探頭的精度和性能起決定性作用。
威力巴均速流量探頭能精確的檢驗到由流體的平均速度所產生的平均差壓。
威力巴均速流量探頭在高、低壓區有按一定準則排布的多對取壓孔，使準確檢測平均流速成為可能。
2.差壓與流量的關系
威力巴流量計所產生的差壓與流量的關系是：
威力巴在線安裝
對于在管道煙氣和低壓煤氣的管道上安裝威力巴流量計，有時可以在線安裝，具體方法是：
第一，先將在線型號的探頭截止閥安裝好，再裝上在線開孔工具。
第二，打開閥門，用在線工具打通管道，鉆孔過程中不會有任何漏洞。
第三，開完孔后，將工具縮回，關閉探頭截止閥門。
第四，取下在線開孔工具。
第五，裝上在線式的威力巴。
第六，打開閥門，將探頭插入管道。
威力巴流量計的防堵塞設計
威力巴流量探頭以其卓越的防堵設計，徹底擺脫了阿牛巴等插入式流量探頭易堵塞的弊端，使均速管流量探頭的防堵水平達到了空前的高度。
1.探頭高壓取壓孔不會被堵
探頭的前部形成高壓區，壓力略高于管道靜壓，阻止了顆粒進入。因為：在探頭的高壓取壓孔處流體的速度是零，沒有物體會進入取壓孔。
剛開機時，流體在管道靜壓作用下，進入彎管，很快形成了壓力平衡的狀態。當壓力平衡狀態形成后，流體在彎管進口處遇到高壓，繞道而行，不在進入彎管中。
2.威力巴的低壓取壓孔實現本質防堵
一般情況下，灰塵、沙子和顆粒在渦街力的作用下，集中在探頭的后部。這就是為什么秋天的樹葉總是集中在背風的房子后面的原因。其它的探頭由于低壓取壓孔取在探頭尾部真空區，在渦街力的作用下，探頭的低壓取壓孔很快地被渦流帶來的雜質堵死。
威力巴的獨特設計，使低壓取壓孔位于探頭側后兩邊，流體分離點和尾跡區的前部。這種設計從本質上防止了堵塞并且能產生一個非常穩定的低壓信號。
3.連續工作的威力巴從根本上杜絕了堵的可能，但是在以下情況下，威力巴仍要注意防堵：
第一、當引壓管泄漏，探頭高壓平衡區遭到破壞，雜質中直徑較小的顆粒就有可能進入取壓孔。
第二、當管道處于停產時，由于分子的布朗運動，顆粒小的雜質有可能進入取壓孔。
第三、系統頻繁開停機，在高壓區形成的瞬間，顆粒小的雜質有可能進入取壓孔，日積月累，就有可能造成探頭的堵塞。
第四、介質中有大量的焦油，藻類生物，或者含有纖維狀的物質，也有可能造成探頭的堵塞。
4.轉爐煤氣具有以下特點：
第一、轉爐煉鋼生產是間歇性的。
第二、引壓管用久了容易產生部分泄漏。
第三、抽風機頻繁開、停機；頻繁高、低速切換運行。
第四、轉爐停產時，或自用煤氣柜停產時，必須使用混合煤氣。
第五、轉爐煤氣及混合煤氣中含有大量的焦油等含有纖維狀物質。
根據以上特點，小顆粒很容易就進入取壓管，造成堵塞。為此，在高低壓取壓區另外安裝一套反吹掃系統就顯得十分必要。如圖2所示
以上5個閥門可采用電動球閥，由PLC進行適時控制。
反吹掃系統的工作原理是：
一、工作時，閥門1、閥門2、閥門5處于關的位置；閥門3、閥門4則處于開的位置。此時吹掃氮氣被閥門1、閥門2關斷，閥門5是平衡閥。威力巴流量計檢測出來的差壓直接進入差壓變送器，從而達到檢測流量的目的。
二、吹掃時，先將閥門5打開；避免損壞差壓變送器，然后關閉閥門3、閥門4；再把閥門1、閥門2打開。氮氣通過閥門1、閥門2對威力巴流量計進行吹掃。
三、吹掃結束后，必須將閥門1、閥門2、閥門5關閉；將閥門3、閥門4打開；讓系統恢復正常工作狀態。
使用效果
三鋼閩光股份有限公司煉鋼廠轉爐煙氣流量是一個老大難的問題，為了解決這一問題，我們考察了不少同類型企業，他們的情況與我們類似，有的安裝了渦街流量計，大部分干脆就不安裝流量計，使用效果可想而知。由于管道直徑較大，考慮到抽風除塵的效果，不便縮管，于是，使用插入式渦街流量計，試用了多個廠家的產品，仍無法解決該流量的檢測問題。尤其是使用一個星期之后，檢測探頭便被帶粘性的物質給粘住了，根本無法檢測到實際流量值，而節流裝置亦無法解決堵塞問題。于是我們抱著試試看，與威力巴取得聯系，先安裝一套試用，結果令我們非常滿意。雖然轉爐風機頻繁開、停機，但仍使用了半年才有堵塞現象，這已是使用時間最長的流量計了，于是我們考慮加裝反吹系統。之后，從此沒有出現堵塞現象。
轉爐煉鋼中，當冶煉到一定時間，CO的含量達到一定量和O的含量低于一定量時，煙氣就是煤氣，可以回收利用，以利于降低成本。回收的煤氣進入煤氣柜，然后送給各個用戶使用。經過比較，回收煤氣時，煙氣的回收量與回收到煤氣柜內的煤氣量相符，而煤氣柜內的煤氣量又與用戶的實際使用量相符。檢測數據經多次與風機的做功能力驗算也基本符合實際流量值。由此說明，威力巴流量計在煙氣和煤氣計量應用中是可行的。目前，威力巴流量計已成為該廠檢測含塵量較多的流體流量的主要手段。
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