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威力巴流量計在工業制造廠中的應用

發布日期:2014-06-17  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】:【摘要】江蘇淮安三暢儀表廠多年來從事威力巴流量計的研發與生產,生產的三暢牌威力巴流量計質量和性能得到用戶的一致認可,在工業生產的很多領域得到廣泛應用。下面由廣西......
【摘要】江蘇淮安三暢儀表廠多年來從事威力巴流量計的研發與生產,生產的三暢牌威力巴流量計質量和性能得到用戶的一致認可,在工業生產的很多領域得到廣泛應用。下面由廣西華銀鋁業有限公司對威力巴流量計在工業生產方面的應用,從威力巴流量計應用在工業生產中產生測量誤差原因進行分析,提出和討論在實際應用中對其參數校正的重要性,總結在維護過程應注意的相關事項。
1 概述
    (Wellbar威爾巴)威力巴流量計是運用差壓式的工作原理設計生產的一種新型流量儀表,由傳感器、差壓變送器或流量積算儀等組成。傳感器形狀如子彈頭,能快速精確地檢測到由流體的平均流速所產生的差壓信號。由于低壓側取壓孔的特殊設計有效地減少了低壓孔的堵塞狀況,從而提高了流量計測量的準確性。可測量氣體、液體、蒸汽和腐蝕性介質等,適應各種尺寸的圓管和矩形管道的安裝。對測量管道的前后直管段要求不高,可在線進行安裝和維護,在冶金、化工行業得到廣泛的應用。
 
2 威力巴流量計的測量原理
   威爾巴流量探頭一般垂直于管道安裝,當流體流過探頭時,當流體流過測量探頭時在其前、后部分別產生一個高、低壓分部區,通過在探頭上有規律分布的取壓孔就能夠精確地檢測到由流體平均速度所產生的平均差壓△P。在氣體測量中流量Q與△P的對應關系為:
威力巴流量計壓力測量示意圖
 
式中,Q:標況體積流量,Nm3/h;
△P:差壓,KPa;
ρ:被測流體工作狀態的密度,Kg/m3;
Pa:流體工作狀態絕壓,KPa;
Ta:流體工作狀態絕對溫度;
N:單位換算常數(0.36584),與傳感器結構,流體溫度、壓力大小有關,由實驗求得;
K:流量系數,其值與傳感器結構,流體流動狀態,管徑大小有關,由實驗求得;
Y:流體膨脹系數,其值與氣體壓力,流速面積比,差壓大小有關,由實驗求得;
D:被測管道的等效直徑,mm。
 
3 實際使用中威力巴流量計的參數的修正
威力巴流量計生產廠家是根據用戶提供的相關工藝參數、為滿足流量測量要求而往往以原工藝設計圖紙的設計值為依據確定的設備型號和計算流量測量的差壓值。我公司在投產后的實際生產過程中,由于客觀原因導致發生爐燃燒的煤種和出口壓力、溫度發生了變化,這將使按原設計參數制造的威力巴流量計算儀測量準確性受到較大影響,實際使用和維護過程中對相關參數的重新核準和對計算數據校對工作極為重要。
 
    我公司于2009年采用ECE公司生產的VLB640B線安裝型威力巴流量計對煤氣廠出口煤氣流量進行測量,訂貨時提供的工作壓力參數為設計值40KPa,廠家計算差壓值為0.263KPa。根據公式:Q=0.36584*K*Y*D2 ΔP/ρ *(Pa/Ta)得出流量為Q==50599 m3/h,但生產系統投運后與實際消耗明顯不符。
 
   經仔細對現場的安裝方式和生產運行后各種數據進行排查,問題出在當初所提供的設計參數存在偏差,其中壓力參數影響非常大。實際供氣工作壓力只有37KPa,而以37KPa計算(改正其它有誤差參數)威爾巴差壓應為0.32KPa,與原差壓相差近57Pa,修改后投運在相同生產狀況下流量顯示約為58000m3/h ,與生產消耗基本相符。可見雖然差壓只相差57Pa,流量卻相差了約7000m3/h ,及時調整威爾巴設定參數,保證了測量的準確度。由于發生爐燃燒煤種不同,導致煤氣組分濃度改變,工作狀態下能否準確獲得煤氣密度(ρ)也是流量測量準確性的關鍵。
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通過計算ρ(工況下的煤氣綜合密度)為:1.121 Kg/m3。由于在生產中發生爐燃燒煤種發生變化,煤氣熱值有大的提升,而煤氣組分濃度也發生相應的變化。在實際生產過程中通過人工化驗和在線煤氣成分分析儀綜合所得新的煤氣組分表如下:
QQ截圖20140617110241.jpg
 
通過計算ρ(工況下的煤氣綜合密度)為:1.287 Kg/m3 , 在計算公式中通過及時調整煤氣密度參數,在相同溫度、差壓和生產狀況下流量顯示約為59303 m3/h。由于生產實際使用煤種與原設計的不同導致威力巴流量計測量偏差約為1000 m3/h。在投產初期對威力巴流量計產生偏差進行全面分析,找出了偏差原因。對使用中的流量計參數進行及時的修正,保證了流量計測量的準確性。為公司對原燃料消耗和生產指標的控制提供了可靠計算數據。
 
4 影響威力巴流量計測量精度的因素和解決措施
(1)測量介質(如:煤氣)中含塵較多和焦油會導致取壓管堵塞,應定期進行吹洗和排污。
(2)由于取壓管泄漏導致差壓變化,對取壓管路定期進行泄漏測試。
(3)威爾巴探頭產生差壓小,盡量選用高精確度的微差壓變送器,如ABB 、EJA等。
(4)對差壓式流量計的靜壓誤差進行修正,由于差壓變送器的差壓刻度通常是在負壓室通大氣的條件下校驗的,安裝到現場后往往發現零位輸出與負壓室通大氣校驗時的零位輸出不一致,所以在儀表投運前還須通過用現場實際靜壓對變送器零位再進行一次校準。
(5)在流量計算中必須進行溫度、壓力的補償,消除工況變化帶來的誤差。
(6)在工業煤氣進行流量計算時應考慮濕度對測量結果的影響,消除煤氣在傳輸過程中濕度不同造成煤氣密度的變化。
 
5 結束語
利用威爾巴進行流體流量測量,計算中的相關參數必須是工藝實際生產狀況下可靠的參數,否則參數不正確,計算結果必定有偏差。當然在實際使用過程中要保證威力巴流量計測量結果準確可靠,流量計的安裝方式、傳感器前后直管段長度能否滿足測量要求也很關鍵,定期對流量計的測量部件進行清洗尤為必要。

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