氖氣專用流量（liàng）計在煤氣流量測量中的優勢分析
點擊次數：1986 發布時間：2021-01-08 07:25:05
煤氣流量測量（liàng）一直是儀表檢測的難點（diǎn），氖氣專用流量計在煤氣流量測（cè）量方麵具有良（liáng）好的應用，本文簡述氖氣專用流量計在現場的使用情況和特點。
氖氣專用流量計（jì）在焦化行業焦爐煤氣計（jì）量中的主要測點有：焦爐回爐（lú）煤氣、鍋爐煤氣摻燒、管式爐（lú）用煤氣（qì）和城市外供煤氣等，此外，還有發生爐煤氣計量等。焦爐煤氣過去一直使用標準孔板、均速管（guǎn）進行計量（liàng）。使用過（guò）程中主要存在以下幾方麵的問題：(1)焦爐煤氣髒，孔板容易汙染，由於連續（xù）生產不能拆除孔板進行清洗，影響係統測量精度;(2)焦爐煤氣髒汙容易（yì）使儀表導壓管堵塞，必須定期用蒸汽吹掃儀表導壓管（guǎn），否則就會（huì）影響測量精度，甚至係統不能（néng）正常（cháng）運行;(3)煤氣中所夾帶的蒸汽或水霧，當溫度降低時凝結成水，在管道中很難排除，影響係統測量精度。(4)直管段要求長，煤氣管道口徑通常比較大，要保證流量測（cè）量準確的（de）20~40D直管段很難滿足（zú）。(5)量程比（bǐ）小，僅為3∶1，例如因城市煤氣用（yòng）量高峰或低穀時要（yào）求（qiú）輸送煤氣量的不同，出廠煤氣（qì）計量（liàng）的輸送量在一天內的變動超過10∶1，孔板量程比小因（yīn）而達不到使（shǐ）用要求。
一、 氖氣專用（yòng）流量計測量原理
因為管壁摩擦（cā）力減小了流過管壁的流體速度，所以在管道中流速（sù）分布為：在管壁處流（liú）速接近零，愈靠近管（guǎn）線中心流速愈大，在管（guǎn）線中心處流速*大。而當流體流過錐（zhuī）形流量計時，因錐形流量計是（shì）通過在管線中心（xīn）懸掛（guà）一個錐形體來（lái）節流，錐體直（zhí）接與流體高速中心部分相互作用，迫（pò）使管線中（zhōng）心的高速流體與接近管壁的低速流體均勻（yún）化，即兩者的流速（sù）趨於一致。
與各種節流裝（zhuāng）置的結構比較（jiào），標準孔板是流體在管道中心突然收縮，不僅阻力損失大，而且加劇了流體（tǐ）流速分布（bù）的不均勻性，管道邊緣阻斷，髒（zāng）汙介（jiè）質（zhì）聚集在標準孔板前後;文丘裏管(和標準孔板一樣仍然是標準節流裝置的一種)則是在管（guǎn）道中心逐漸收縮，雖然（rán）流體流速分布的不均勻性仍然（rán）存在，但阻力損失稍有降低，髒汙介質聚集的情況有所改善，隻是製作困難;環形孔板是（shì）在管道中心置一圓盤，而管道（dào）邊緣則可流通，即從標準孔板的管道中心（xīn）突然收縮轉變為管道邊緣突然收（shōu）縮，因而可使管（guǎn）道內流（liú）速均勻化，可使髒汙介質不致聚集在環形孔板前後;而氖氣專用流量計是在管道中心置一圓錐，它的結構（gòu）是管道邊（biān）緣逐漸收縮，阻力損失小，且可使管（guǎn）道內流速均勻化。由此得出：V錐形流量計是節（jiē）流裝置發展過程（chéng）中一係列革新的（de）必然結果（guǒ）。
二、氖氣專用流量計的應（yīng）用特點
江蘇旭東儀表（biǎo）廠生產的氖氣專用流（liú）量計在某焦化（huà）製氣廠（chǎng）使用有三（sān）年的曆（lì）史，檢測係統運行正常，而且日常的維護工作量幾（jǐ）乎沒有，深受現場工人和技術人員的歡迎。其主要（yào）特點如下（xià）：
(1)直管段要求低。雖然所有差壓式流量（liàng）計都是依據伯努利（lì）定理進行測（cè）量，但（dàn）伯努利定理有一個基本要求，即被測量的流體必須為理想流體。采用孔板、噴嘴等傳統的差壓流量計的節流裝置時，為了（le）盡量滿足伯努利定（dìng）理的要求，必須有非常（cháng）長的（de）前、後直管段，以便將不規則（zé）流動的流體盡可能整形成為理想（xiǎng）流體。而氖氣專用流量計流量采（cǎi）用獨特的置於管道中心的流（liú）線型（xíng）節（jiē）流結構設計，在檢測流量之前，同時對不規則流動（dòng）的流體進行整流，在不增加（jiā）流體整流器（qì）的情（qíng）況廠，巧妙地解決流體整流（liú）的問（wèn）題（tí）。中心懸掛的流線型錐體能重塑流速（sù）曲線（xiàn），在緊靠錐體上（shàng）遊（yóu）和下遊較窄的區域內(前0~3D，後0~1D)，將流速不規則的流體直接整流成理想流體，可充分滿足伯努利定理的要（yào）求，獲得很高（gāo）的（de）測量精度和重複性。不需要特別長（zhǎng）的直（zhí）管段整流，這在流量計的安裝過程中有很（hěn）重要（yào）的意義。某焦化製氣廠使用（yòng）的旭東*V錐形流量（liàng）計(口徑270mm)在安裝過程中（zhōng），由（yóu）於（yú）現場（chǎng）條件限製，流量計前、後直管的距離（lí）分別為1000mm和600mm，但流量（liàng）計仍能正常穩定運行。
(2)耐汙染，不易堵。焦化（huà）製氣廠煤氣（qì）類流量的測量，原來使用的是孔板流量計（jì）和均速管流量計，由於煤氣中含有焦油、萘、硫、氨水等多種雜質，孔板或均速管必須定期清洗或用蒸汽吹掃，否則孔板上、下遊端麵、上遊側直角入口邊緣將受到汙染，儀表導壓管也會不暢通或堵（dǔ）塞，影響係統測量精度;孔板前、後直（zhí）管段積水會使管道流通麵積減小，流速提高，差壓增（zēng）加，流量顯示值偏高，嚴重時因導壓管堵塞，變送器無法正常運行。為確保儀（yí）表（biǎo）正（zhèng）常穩定運行，儀表工維護工作量很大。氖氣專用（yòng）流量計有自吹（chuī）掃式的結（jié）構設計特點，無滯留死區。介質流過錐體時會加速，不斷衝刷正壓取壓孔、錐體外壁及錐體（tǐ）附近管壁，而負壓取壓（yā）孔則被一（yī）小段不（bú）流動介質所隔離，髒汙雜質進不去，因此錐（zhuī）形流量計可用（yòng）於各種含雜質、易結晶的髒汙介質，如焦爐煤氣、發生（shēng）爐煤氣等介質。某焦化（huà）製氣廠采用的5台旭東儀表生產的氖氣（qì）專用（yòng）流量計對（duì）焦爐煤氣、發生爐煤氣和石油液化氣的流量進行測（cè）量，有的使用已三年，至今（jīn）未進行過維護（hù），流量計（jì）未發現有節流裝置汙染、儀表導壓管堵（dǔ）塞、管道積水、流量顯示值異常等現象，大大降低了儀表維護的（de）工作量，提高了（le）煤氣流量測量的準確（què）性和可靠性。
(3)差壓值大，量程比寬，適用於低壓低流（liú）速介質的流量測量。在焦化廠煤氣流量測量過程中，測量對象的（de）特點是管（guǎn）道直徑（jìng）大、壓力低，流速慢，孔板流量計一般選配微差壓變送器，在煤（méi）氣壓力為（wéi）3500Pa時，正常（cháng）的差壓在100~1000Pa之間變化，流量計的差壓信號較小（xiǎo）。而（ér）在采用均速管流量計時，由於（yú）管道煤氣流速低，差壓信號非常小對係統精（jīng）度（dù）影響很大，焦（jiāo）化（huà）製（zhì）氣廠城市煤氣計量采用均速管流量計，*大差壓隻有120Pa，正常值為2~5Pa，係（xì）統精度很差。差壓信號小會影響變送（sòng）器（qì）校驗、使用的精度;孔板有汙染、儀表導壓管不暢（chàng）、管道（dào）有積水對係統精度影（yǐng）響也很大。而錐形流量計（jì）由（yóu）於是類似孔（kǒng）板的節（jiē）流件，差壓值（zhí）遠大於均（jun1）速管流量計，相對孔板來說，由於是管道邊緣逐漸收縮，阻力損失小，因而可在阻力損失相同的情況下（xià），設計時可（kě）選用差壓值較大的V錐形流量計，測量煤氣時差壓值均大於孔板測量時的差壓值。提高了差壓信號，為變送器校驗創（chuàng）造了（le）條件（jiàn），也提高了係統的（de）測量精度。
氖氣專用流量計（jì）在焦化行業焦爐煤氣計（jì）量中的主要測點有：焦爐回爐（lú）煤氣、鍋爐煤氣摻燒、管式爐（lú）用煤氣（qì）和城市外供煤氣等，此外，還有發生爐煤氣計量等。焦爐煤氣過去一直使用標準孔板、均速管（guǎn）進行計量（liàng）。使用過（guò）程中主要存在以下幾方麵的問題：(1)焦爐煤氣髒，孔板容易汙染，由於連續（xù）生產不能拆除孔板進行清洗，影響係統測量精度;(2)焦爐煤氣髒汙容易（yì）使儀表導壓管堵塞，必須定期用蒸汽吹掃儀表導壓管（guǎn），否則就會（huì）影響測量精度，甚至係統不能（néng）正常（cháng）運行;(3)煤氣中所夾帶的蒸汽或水霧，當溫度降低時凝結成水，在管道中很難排除，影響係統測量精度。(4)直管段要求長，煤氣管道口徑通常比較大，要保證流量測（cè）量準確的（de）20~40D直管段很難滿足（zú）。(5)量程比（bǐ）小，僅為3∶1，例如因城市煤氣用（yòng）量高峰或低穀時要（yào）求（qiú）輸送煤氣量的不同，出廠煤氣（qì）計量（liàng）的輸送量在一天內的變動超過10∶1，孔板量程比小因（yīn）而達不到使（shǐ）用要求。
一、 氖氣專用（yòng）流量計測量原理
因為管壁摩擦（cā）力減小了流過管壁的流體速度，所以在管道中流速（sù）分布為：在管壁處流（liú）速接近零，愈靠近管（guǎn）線中心流速愈大，在管（guǎn）線中心處流速*大。而當流體流過錐（zhuī）形流量計時，因錐形流量計是（shì）通過在管線中心（xīn）懸掛（guà）一個錐形體來（lái）節流，錐體直（zhí）接與流體高速中心部分相互作用，迫（pò）使管線中（zhōng）心的高速流體與接近管壁的低速流體均勻（yún）化，即兩者的流速（sù）趨於一致。
與各種節流裝（zhuāng）置的結構比較（jiào），標準孔板是流體在管道中心突然收縮，不僅阻力損失大，而且加劇了流體（tǐ）流速分布（bù）的不均勻性，管道邊緣阻斷，髒（zāng）汙介（jiè）質（zhì）聚集在標準孔板前後;文丘裏管(和標準孔板一樣仍然是標準節流裝置的一種)則是在管（guǎn）道中心逐漸收縮，雖然（rán）流體流速分布的不均勻性仍然（rán）存在，但阻力損失稍有降低，髒汙介質聚集的情況有所改善，隻是製作困難;環形孔板是（shì）在管道中心置一圓盤，而管道（dào）邊緣則可流通，即從標準孔板的管道中心（xīn）突然收縮轉變為管道邊緣突然收（shōu）縮，因而可使管（guǎn）道內流（liú）速均勻化，可使髒汙介質不致聚集在環形孔板前後;而氖氣專用流量計是在管道中心置一圓錐，它的結構（gòu）是管道邊（biān）緣逐漸收縮，阻力損失小，且可使管（guǎn）道內流速均勻化。由此得出：V錐形流量計是節（jiē）流裝置發展過程（chéng）中一係列革新的（de）必然結果（guǒ）。
二、氖氣專用流量計的應（yīng）用特點
江蘇旭東儀表（biǎo）廠生產的氖氣專用流（liú）量計在某焦化（huà）製氣廠（chǎng）使用有三（sān）年的曆（lì）史，檢測係統運行正常，而且日常的維護工作量幾（jǐ）乎沒有，深受現場工人和技術人員的歡迎。其主要（yào）特點如下（xià）：
(1)直管段要求低。雖然所有差壓式流量（liàng）計都是依據伯努利（lì）定理進行測（cè）量，但（dàn）伯努利定理有一個基本要求，即被測量的流體必須為理想流體。采用孔板、噴嘴等傳統的差壓流量計的節流裝置時，為了（le）盡量滿足伯努利定（dìng）理的要求，必須有非常（cháng）長的（de）前、後直管段，以便將不規則（zé）流動的流體盡可能整形成為理想（xiǎng）流體。而氖氣專用流量計流量采（cǎi）用獨特的置於管道中心的流（liú）線型（xíng）節（jiē）流結構設計，在檢測流量之前，同時對不規則流動（dòng）的流體進行整流，在不增加（jiā）流體整流器（qì）的情（qíng）況廠，巧妙地解決流體整流（liú）的問（wèn）題（tí）。中心懸掛的流線型錐體能重塑流速（sù）曲線（xiàn），在緊靠錐體上（shàng）遊（yóu）和下遊較窄的區域內(前0~3D，後0~1D)，將流速不規則的流體直接整流成理想流體，可充分滿足伯努利定理的要（yào）求，獲得很高（gāo）的（de）測量精度和重複性。不需要特別長（zhǎng）的直（zhí）管段整流，這在流量計的安裝過程中有很（hěn）重要（yào）的意義。某焦化製氣廠使用（yòng）的旭東*V錐形流量（liàng）計(口徑270mm)在安裝過程中（zhōng），由（yóu）於（yú）現場（chǎng）條件限製，流量計前、後直管的距離（lí）分別為1000mm和600mm，但流量（liàng）計仍能正常穩定運行。
(2)耐汙染，不易堵。焦化（huà）製氣廠煤氣（qì）類流量的測量，原來使用的是孔板流量計（jì）和均速管流量計，由於煤氣中含有焦油、萘、硫、氨水等多種雜質，孔板或均速管必須定期清洗或用蒸汽吹掃，否則孔板上、下遊端麵、上遊側直角入口邊緣將受到汙染，儀表導壓管也會不暢通或堵（dǔ）塞，影響係統測量精度;孔板前、後直（zhí）管段積水會使管道流通麵積減小，流速提高，差壓增（zēng）加，流量顯示值偏高，嚴重時因導壓管堵塞，變送器無法正常運行。為確保儀（yí）表（biǎo）正（zhèng）常穩定運行，儀表工維護工作量很大。氖氣專用（yòng）流量計有自吹（chuī）掃式的結（jié）構設計特點，無滯留死區。介質流過錐體時會加速，不斷衝刷正壓取壓孔、錐體外壁及錐體（tǐ）附近管壁，而負壓取壓（yā）孔則被一（yī）小段不（bú）流動介質所隔離，髒汙雜質進不去，因此錐（zhuī）形流量計可用（yòng）於各種含雜質、易結晶的髒汙介質，如焦爐煤氣、發生（shēng）爐煤氣等介質。某焦化（huà）製氣廠采用的5台旭東儀表生產的氖氣（qì）專用（yòng）流量計對（duì）焦爐煤氣、發生爐煤氣和石油液化氣的流量進行測（cè）量，有的使用已三年，至今（jīn）未進行過維護（hù），流量計（jì）未發現有節流裝置汙染、儀表導壓管堵（dǔ）塞、管道積水、流量顯示值異常等現象，大大降低了儀表維護的（de）工作量，提高了（le）煤氣流量測量的準確（què）性和可靠性。
(3)差壓值大，量程比寬，適用於低壓低流（liú）速介質的流量測量。在焦化廠煤氣流量測量過程中，測量對象的（de）特點是管（guǎn）道直徑（jìng）大、壓力低，流速慢，孔板流量計一般選配微差壓變送器，在煤（méi）氣壓力為（wéi）3500Pa時，正常（cháng）的差壓在100~1000Pa之間變化，流量計的差壓信號較小（xiǎo）。而（ér）在采用均速管流量計時，由於（yú）管道煤氣流速低，差壓信號非常小對係統精（jīng）度（dù）影響很大，焦（jiāo）化（huà）製（zhì）氣廠城市煤氣計量采用均速管流量計，*大差壓隻有120Pa，正常值為2~5Pa，係（xì）統精度很差。差壓信號小會影響變送（sòng）器（qì）校驗、使用的精度;孔板有汙染、儀表導壓管不暢（chàng）、管道（dào）有積水對係統精度影（yǐng）響也很大。而錐形流量計（jì）由（yóu）於是類似孔（kǒng）板的節（jiē）流件，差壓值（zhí）遠大於均（jun1）速管流量計，相對孔板來說，由於是管道邊緣逐漸收縮，阻力損失小，因而可在阻力損失相同的情況下（xià），設計時可（kě）選用差壓值較大的V錐形流量計，測量煤氣時差壓值均大於孔板測量時的差壓值。提高了差壓信號，為變送器校驗創（chuàng）造了（le）條件（jiàn），也提高了係統的（de）測量精度。