脫硝煙氣流量計的原理選用及安裝維護與故障處理（lǐ）

摘要: 脫硝煙氣流（liú）量計是（shì）速度式流量計，具（jù）有溫壓補償、瞬時流量顯示和累（lèi）積流量積算功能。選用儀表類（lèi）型時要考慮應用場合、精度要求和儀表功（gōng）能等因素。該文介紹脫（tuō）硝煙氣流量計的正確安（ān）裝和維護及其在使（shǐ）用過程中常見故障現象和處理（lǐ）方法（fǎ）
引言
脫硝煙氣流量計是（shì）速度式流量計（jì）之一，主（zhǔ）要用於工業管道介（jiè）質流體的流量測（cè）量，如液體、氣體、蒸氣等單相流滿管介（jiè）質的測量（liàng）。有模擬量標（biāo）準信號或數字量脈衝信（xìn）號輸出，智能流量顯示儀（yí），具有溫壓補償、瞬時（shí）流量顯（xiǎn）示和累積流量積（jī）算功能。便於計算（suàn）機等數（shù）字係統配套使用，是一種比較先進、理想（xiǎng）的（de）流量儀表。
1 脫硝煙氣流量計的工作（zuò）原理
流量計是由（yóu）漩渦發生體、頻率檢測器和信（xìn）號轉換器等環節組成，輸出 4 ～ 20 mADC 信號（hào）或脈衝電壓信號。其測量原理是（shì）在流動（dòng）的流體中的垂（chuí）直（zhí）流動方向安放 1 根或（huò）多根非流體型阻流體，在一定的流量範圍內，流體在阻流體兩側交替地分離、釋（shì）放（fàng）出 2 串（chuàn）頻率正比於管道內的平均流（liú）速、規則的、不對稱（chēng）有規律的交替漩渦列（liè），如圖 1 所示，且兩側（cè）漩（xuán）渦旋轉方向相反（fǎn）。采用檢測元件測出漩渦頻率就可以推算出（chū）流體的（de）流量。

假設被測介質的平均流速為（wéi） v，旋渦的發生頻率為 f，旋渦發生（shēng）體迎麵寬度為 d，一側漩渦產生的頻率（lǜ） f 與 v 和 d 之間有如下關係式:

式中: Sr是雷諾數的函數（shù），在（zài） ＲeD = 2 ×104 ～ 7×106範圍內，氣體 5 ～ 50 m /s; 液體 0． 5 ～ 7 m /s，當旋渦發（fā）生體的形狀和尺寸一定時，Sr可視為（wéi）常數，渦街頻率（lǜ）與體積流量成比例（lì）關係，不受流體物理性質（zhì）和組（zǔ）份變化的影響。
流（liú）量計可以測量（liàng）單相流狀態下的液體、氣體（tǐ）和蒸汽的流量，在混相流體狀態時，流（liú）量計是不能作出精確（què）測量的。
2 脫硝煙氣流量計的選用
流量（liàng）計按傳感（gǎn）器分為法蘭式（shì）、夾持式和插入式。選型（xíng）時優先考（kǎo）慮法（fǎ）蘭式，其次是夾持式。原因是夾持式和插入式流量計（jì）的精（jīng）度受安裝（zhuāng）影響（xiǎng）較（jiào）大，不規範的安裝將產生很大的測量誤差。無需做精確控製和計量的（de）場（chǎng）合，可以選用插（chā）入式脫硝煙氣流量計。
流量計有一體式和分體式兩種類型，在高溫環境或高空或井中安裝的場合，為了改善儀表的工作環境或方便儀表的檢修（xiū）選用分體（tǐ）式（shì）儀表。采用一體式儀表時，安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便安裝接線和定期（qī）維護。
3 脫硝煙氣流量計的溫壓補償
氣體（tǐ）是可壓縮流體，當溫（wēn）度和壓力變化時，其體積量將隨之改變。氣體流量測量時均要求流量計輸出標準體積流量或質量流量，而流量（liàng）計隻能測量出工況下的體（tǐ）積流量，所（suǒ）以流量（liàng）計測量一（yī）般氣體或蒸（zhēng）汽時儀表選型一定（dìng）要考（kǎo）慮溫壓補償功能。通過溫壓補償可以將工況體積流（liú）量轉換為質量流量或標況體（tǐ）積流（liú）量。測量一般氣體時，補（bǔ）償原理是根據（jù）標準氣體狀態方程式:

式中: P0，P1分別為標準狀（zhuàng）態下和工況下的絕對壓力( Pa) ; T0，T1 分別為標準狀態下和工（gōng）況下的熱力學溫度( K) ; V0，V1分別為標（biāo）準狀（zhuàng）態（tài）下和（hé）工況下的氣體體積。
測（cè）量（liàng）蒸汽時，不能使用標（biāo）準氣體狀態方程式，飽和蒸氣隻需壓力或溫度補償。一般有以下兩種（zhǒng）補償方式:
一是當流量計傳感器無內置壓力、溫度檢測元件時，隻能在儀表內部做靜態補償，就是輸入固定（dìng）的溫度和壓（yā）力值用於補償。此方法隻適用於溫度壓力變化不大的場所。脫（tuō）硝煙氣流量計傳感器有內置壓力和溫度檢測元件時，儀表根據所測溫度和壓力判斷蒸汽狀態（tài）是屬於飽和蒸氣還是過熱蒸汽，由（yóu）儀表內部存儲（chǔ）的蒸汽數據庫自動計算質（zhì）量流量。
二是采用蒸汽流量積算儀，將流量計所測工（gōng）況體積流量以及溫度和壓（yā）力變送器所測信號傳到蒸汽流量積（jī）算儀，如圖 2 所示由蒸汽流量（liàng）積算儀進行補償（cháng）運算。蒸汽流量（liàng）積算儀內置（zhì）過熱蒸汽以及（jí）飽和蒸氣補償算法，可以輸出質量流量、標（biāo）準體積（jī）流量甚至熱量（liàng）和比焓等。

4 脫硝（xiāo）煙氣流量（liàng）計的安裝
流量計的正確安裝是保障儀（yí）表正常運行的重要（yào）環節，若安裝不正確，輕（qīng）則（zé）影響儀表的測量精度，重則影響儀表的使用壽命，甚至會損壞（huài）儀表。流量計的（de）安裝管道要避（bì）免高溫熱源和輻射源的影響，安（ān）裝場所須有隔（gé）熱通（tōng）風措施，避開強（qiáng）腐蝕環境。為了消除電（diàn）幹擾，現（xiàn）場布線要與高壓線、電源（yuán）線和電力（lì）設備保持足夠的距離。
脫硝煙氣流量（liàng）計盡量避免安裝在震動較強的管（guǎn）道上，特別是橫向震（zhèn）動; 流量計盡量（liàng）避（bì）免安裝（zhuāng）在架空而過長的管道上，導致流量計下垂，造成法蘭的密封（fēng）泄漏; 若必須在上述兩種情（qíng）況下（xià）安裝，需（xū）在傳感器的上（shàng）下遊 2D 處分別設置管道緊固裝置並加（jiā）防震（zhèn）墊。
脫硝煙氣流量計安裝在室（shì）外應注（zhù）意防水，電氣接口處應將（jiāng）電纜線彎成 U 形，避（bì）免水順著（zhe）電纜線進入（rù）儀表殼內。流量計安（ān）裝點的上遊較近處若安裝（zhuāng）有不斷開關的閥門，會（huì）影響流量計（jì）的使用壽命，易對流（liú）量計造成永久性損壞。
脫硝（xiāo）煙氣流量計的口徑（jìng）如果與工（gōng）藝管道相同，不能滿足流量儀表要求時，或者在此流速下（xià）測量準確度不能保證（zhèng）時，需要縮小儀（yí）表口徑，從而提高管內流速，保證測量精（jīng）度。上（shàng）下遊必須有足夠（gòu）的直（zhí）管（guǎn）段，若傳感器安裝點的上遊（yóu）在同（tóng）一平麵上有 2 個 90°彎頭時，上遊直管段≥25D，下遊直管段≥5D。根據測量的需要，需在流量計附（fù）近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下遊（yóu）的( 3 ～ 5) D 處，測溫點應在傳感器下遊的( 6 ～ 8) D 處，如圖 3 所示。

5 脫硝煙氣流量計的維護（hù）與故障處理
流（liú）量計無可動部件，所以在正（zhèng）常使用情況下，維護工作量較少。在儀表投用的初始階段，要求液體流量緩慢增加，以免損壞（huài）儀表的渦街發生體。
5． 1 脫硝煙氣流量計的維護
日（rì）常維護的任務是: 密切關（guān）注流量計顯示板的低電池指示燈，如有閃光現象應盡快更換內部電池; 定期檢查屏蔽和接地情況（kuàng），消（xiāo）除外界幹擾，有時指示問題是由於受到幹擾造成的; 定期（qī）清洗流量計的探頭，探頭檢測孔如果被汙物堵塞，會影響正常測量。
5． 2 脫硝（xiāo）煙氣流量計（jì）的故障現象與（yǔ）處（chù）理
現象 1: 計量不準。處理方法: 檢查儀表 K 係數或口徑等關（guān）鍵參數設置; 檢查測量氣體或蒸汽時補償方式或參數（shù）是否正確; 檢查流量計安裝時墊片是（shì）否同心或伸入管道等等。
現象 2: 傳（chuán）感器損壞。處理方法: 在蒸（zhēng）汽測量中，99% 的（de）流量計傳感（gǎn）器損（sǔn）壞原因是因為水錘，為避免水錘的產生需（xū）在（zài）工藝管線增加疏水器; 檢查傳感器材質（zhì）選擇是否正確，介質是否（fǒu）腐蝕（shí）儀表傳（chuán）感器; 檢查傳感器工作溫度是否大於額定值。
6 結語
脫硝煙氣流量計采用微功耗高新技術，采用鋰電池供電，可不間斷運行 2 年以上; 可就地（dì）顯示（shì）瞬時流量、累積流量等。流量計廣泛適用於化（huà）工、石（shí）油、冶金、電（diàn）力、煤炭等領域。隻有（yǒu）在正（zhèng）確選型（xíng）、正確安裝和正確（què）維護下才能保證其發揮應有的（de）作用。

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