煤氣是工業(yè)與民用領域使用(yòng)非常廣泛的能源(yuan)之一,由于其⚽自身(shen)的特點,導緻對其(qí)流量的測量一直(zhi)是流⭐量測量的難(nan)點課題✊,測量煤氣(qì)流量的儀表可以(yi)選用的類型有多(duo) 種😍,本文向朋友們(men)💰介紹的V錐流量計(jì)在煤氣測量方面(mian)具有着🐪資深的表(biǎo)現,關于V錐💜流量計(ji)如何🆚正确的安裝(zhuang)與使用,用戶🔱在此(ci)過程中需要注意(yì)的的有哪些方面(mian),通過本 文有一個(gè)較爲清晰的了🚶♀️解(jie)。
V錐流量計
在焦化(hua)行業焦爐煤氣計(jì)量中的主要測量(liàng)範圍包括:鍋🧡爐煤(mei)氣摻燒、焦 爐回爐(lú)煤氣、管式爐用煤(méi)氣和城市👨❤️👨外供煤(méi)氣🈲等,此外,還有發(fā)生爐煤氣計量等(děng)。焦爐煤氣🧑🏽🤝🧑🏻過去一(yi)直使用标準孔🌈闆(pǎn)、均速管進行計量(liàng)。使用過程中主要(yao)存📱在以下幾方面(miàn) 的問題:(1)焦爐煤🔞氣(qi)髒,孔闆容易污染(ran),由于連續不能拆(chai)除孔闆進行清洗(xi),影響系統測量精(jing)度;(2)焦爐煤氣髒污(wu)容易✏️使儀🤞表導壓(ya)管堵塞,定期用蒸(zhēng) 汽吹掃儀表導壓(yā)管,否則就會影響(xiang)測量精度,甚至系(xi)統不能正常運行(háng);(3)煤氣❓中所夾帶⚽的(de)蒸汽或水霧,當溫(wēn)度降低時凝結成(cheng)水,在管道中很難(nan)排除,影響系統測(cè) 量精度✂️。(4)直管段要(yào)♉求長,煤氣管🔴道口(kǒu)徑通常🌍比🧡較大,要(yao)保證流量測量⁉️準(zhun)确的20~40D直管段很難(nan)滿足。(5)量程比小,僅(jǐn)爲3∶1,例如因城市煤(méi)氣用🙇🏻 量高峰或低(dī)谷時要求輸送煤(mei)氣量的不同,出廠(chǎng)煤氣計量的輸送(song)量在一天内的變(bian)動超過10∶1,孔闆量程(cheng)比小因而達不到(dao)使用要求。
一、 V
錐流(liú)量計測量原理
因(yin)爲管壁摩擦力減(jiǎn)小了流過管壁的(de)流體速度,所以♌在(zài)管道中流速分布(bu)爲:在管壁處流速(sù)接近零,愈㊙️靠近管(guan)線中心流速愈大(dà),在管線中心處流(liu)速。而當流體流 過(guò)錐形流量計✏️時,因(yīn)錐⭐形流量♋計是通(tōng)過在管線中心懸(xuán)挂一個錐形體來(lai)節流,錐體直接與(yǔ)流💁體高速中心部(bu)分相互作用,迫使(shǐ)管線⭐中心的高速(sù)流體與接近🆚管壁(bì)的低速流體💋 均勻(yún)化,即兩者⁉️的流速(sù)趨于一緻。
與各種(zhong)節流裝置的結構(gòu)比較,标準孔闆是(shi)流體在管道🔴中心(xīn)突然收縮,不僅阻(zu)力損失大,而且加(jia)劇了流體流速分(fèn)布📧的不均勻性,管(guan)道邊緣阻斷,髒污(wu)介質聚集在标 準(zhǔn)孔闆前後;文丘裏(lǐ)管(和🐆标準孔闆一(yi)樣仍然是标準節(jiē)流裝置的一種)則(ze)是在管道中心🛀🏻逐(zhu)漸收縮,雖然流體(ti)流速✏️分布的不均(jun)勻性仍然存在,但(dàn)阻力損失稍有降(jiàng)低,髒 污介質聚集(ji)的情況有所改善(shàn),隻🔱是制作困難;環(huan)形孔闆是在管道(dao)中心置☂️一圓盤,而(ér)管道邊緣則可流(liu)通,即從标準孔闆(pan)的管道中心突然(rán)收縮轉變爲管道(dào)邊緣突然收縮, 因(yīn)而可使管道内流(liú)速均勻化,可使髒(zang)污介質不緻聚集(jí)📐在環形孔闆前後(hou);而V錐流量計是在(zài)管道中心置一圓(yuán)錐,它的結構是管(guǎn)道邊緣逐漸收縮(suō),阻力損失小,且可(ke)使管 道内流速均(jun)勻化。由此得出:V錐(zhui)形流量計是節流(liú)裝置發展過程中(zhōng)一系列革新的必(bi)然結果💔。
二、V
錐流量(liang)計的應用特點
中(zhōng)儀儀表的
V錐流量(liàng)計
在某焦化制氣(qi)廠使用有三年的(de)曆史,檢測系統運(yùn)行正常👣,而且日常(chang)的維護工作量幾(jǐ)乎沒有,深受現🥰場(chang)工人和技術人員(yuán)的歡迎。其主要特(te)點如下:
(1)
直管段要(yao)求低。
雖然所有差(cha)壓式流量計都是(shì)依據伯努利定理(lǐ)進行測量,但伯努(nu)利 定理有一個基(ji)本要求,即被測量(liàng)的流🔴體爲🔴理想流(liú)體。采用孔闆、噴嘴(zui)等傳統的差壓流(liu)量計的節流裝置(zhi)時,爲了盡量滿足(zu)伯努利定理的要(yao)求,有😘非常長的前(qián)、 後直管段,以便将(jiang)不規則流動的流(liu)體盡可能整形成(chéng)爲理想流體🈲。而V錐(zhui)流量計流量采用(yong)獨特的置于管道(dao)中心的流線型節(jiē)流結構設計,在檢(jian)測流量之前❄️,同時(shi)對不規則 流動的(de)流體進行整流,在(zài)不增加流體整流(liu)器的情☀️況廠,巧妙(miào)地解決流體整流(liú)的問題。中心懸挂(guà)的流線型錐體🐪能(néng)重塑流速曲線,在(zai)緊靠錐體上遊和(he)下遊較窄的區域(yu)内 (前0~3D,後0~1D),将流速不(bú)規則的流體直接(jiē)整流成理想流♉體(ti),可充分滿足伯努(nǔ)利定🏒理的要求,獲(huò)得很高的測量精(jīng)度和重複性。不需(xu)要特别長的💁直管(guan)段整 流,這在流量(liang)計的安裝過程中(zhong)有很重要的意義(yì)。某焦化制氣廠使(shǐ)用的🐅旭東牌V錐形(xíng)流量計(口徑270mm)在安(an)💁裝過程中,由于現(xian)場條件限制,流量(liàng)計前、後直管 的距(ju)離分别爲1000mm和600mm,但流(liu)量計仍能正常穩(wěn)定運行。
(2)
耐污染,不(bú)易堵。
焦化制氣廠(chǎng)煤氣類流量的測(ce)量,原來使用的是(shi)孔🚩闆流💰量計和☀️均(jun1) 速管流量計,由于(yu)煤氣中含有焦油(you)、萘、硫、氨水等多💚種(zhong)雜🤞質,孔⭐闆或均速(su)管定期清洗或用(yòng)蒸汽吹掃,否則孔(kǒng)闆上、下遊端面、上(shàng)🤞遊側直角入口邊(biān)緣将受到污 染,儀(yí)表導壓管也會不(bú)暢通或堵🔴塞,影響(xiǎng)系統測量精度;孔(kǒng)闆前、後直管段積(ji)水會使管道流通(tong)面積減小,流速提(ti)高,差壓增加,流量(liàng)顯示值偏高,嚴重(zhong)時因🌈導壓管🔱堵 塞(sai),變送器無法正常(cháng)運行。爲确保儀表(biǎo)正常穩定運行,儀(yí)表工維護工作量(liàng)很大。V錐流量計有(you)自吹掃式的🐆結構(gou)設計特點,無滞留(liú)死區。介質流過☀️錐(zhuī)體時會加速,不斷(duan) 沖🛀🏻刷正壓取壓孔(kong)、錐體外🤩壁及錐體(tǐ)附近管壁,而負壓(yā)取壓孔則被一小(xiao)段不流動介質所(suo)隔離,髒污雜質進(jin)不去,因此錐形流(liú)量計可用于各種(zhǒng)含雜質、易結晶的(de)髒污介 質,如焦爐(lu)煤氣、發生爐煤氣(qi)等介質。某焦化制(zhì)氣廠采用的5台旭(xu)東儀表的V錐流量(liàng)計對焦爐煤氣、發(fā)生爐🐇煤氣和石油(yóu)液化氣的流量進(jin)行測❄️量,有的使用(yong)已三 年,至今未進(jìn)行過維護🏃,流量計(jì)未發現有節🚶♀️流裝(zhuāng)置污染、儀表導壓(yā)管堵塞、管道💰積水(shuǐ)、流量顯示值異常(chang)等現象,大大降低(di)了儀表維護的工(gong)作量,提高了煤氣(qì)流量測量 的準确(que)性和可靠性。
(3)
差壓(yā)值大,量程比寬,适(shì)用于低壓低流速(su)介質的流量🔞測量(liàng)☁️。
在焦化廠煤氣流(liú)量測 量過程中,測(cè)量對象的特點是(shi)管道直徑大、壓力(li)低,流速慢,孔闆流(liu)量計一般選🔱配微(wēi)差壓變送器,在👨❤️👨煤(mei)氣壓力爲3500Pa時,正常(cháng)的差壓在😄 100~1000Pa之間變(bian)化,流量計的差壓(yā)信号較小。而在采(cai)用均速管流量計(jì)時,由于管道煤氣(qi)流☂️速低,差壓♉信号(hao)非常✌️小對系統精(jing)度影響很大㊙️,焦化(hua)制氣廠城市 煤氣(qi)計量采用均速🏒管(guǎn)流量計,差壓隻有(yǒu)120Pa,正常值爲2~5Pa,系統精(jing)🛀🏻度很差。差壓信号(hào)小會影響變送器(qì)校驗、使用的精度(dù);孔闆有污染、儀表(biao)導壓 管不暢、管道(dào)👉有積水對系統精(jing)度影響也很大。而(er)錐形流量計由于(yu)是類似孔闆的節(jie)流件,差壓值遠大(da)于均速管流量計(ji),相對孔闆來說,由(you)于是管道邊緣逐(zhu)漸收縮,阻力 損失(shi)小,因而可在阻力(li)損失相同的情況(kuang)下,設計時可選用(yòng)差壓值較大的V錐(zhuī)形流量計,測量煤(méi)氣時🈚差壓值均大(da)于孔闆測量時的(de)差壓值。提高了差(chà)壓信号,爲變送器(qi)校 驗創造了條件(jian),也提高了系統的(de)測量精度。
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