電磁流量計(jì)在水泥行業(yè)的應(yīng)用
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二.新型差壓式均速管流量計(jì)
差壓式均速管流量計(jì)是在上世紀(jì)60年代末問(wèn)世的，它是基于伯努利能量守恒原則和皮托管測(cè)速原理發(fā)展起來(lái)的，所謂皮托管測(cè)速實(shí)際是測(cè)量管道中圓管直徑上或矩形菱形管長(zhǎng)與寬上幾點(diǎn)的流速通過(guò)能量守恒原則推算出流量的一種插入式流量?jī)x表，此圓管或菱形管通常也稱檢測(cè)桿，我們常提到的“阿牛巴流量計(jì)"Annubar實(shí)際就是差壓式均速管流量計(jì)，是一個(gè)名稱也是一個(gè)注冊(cè)商標(biāo)。它因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝、拆方便，價(jià)格低廉及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在大于口徑為200毫米的管道，在一些行業(yè)常作為流量測(cè)量的首選儀表作為工況監(jiān)控，如我國(guó)西氣東輸?shù)氖兰o(jì)工程中，在干線內(nèi)徑為一米的管道上，約50%以上的流量計(jì)采用了Emerson公司的均速管流量計(jì)。而對(duì)于水泥行業(yè)特殊的氣體狀況，我們?nèi)缫x用差壓式均速管流量計(jì)，必須要考慮以下幾方面：
1.提供正確的流量和管道數(shù)據(jù)。
差壓式均速管流量計(jì)的機(jī)械尺寸是根據(jù)要安裝的管道尺寸量身定制的，其測(cè)量范圍是根據(jù)工藝提供的流量數(shù)據(jù)計(jì)算和標(biāo)定。我們?nèi)缫x用時(shí)，一定要正確提供給制造商流量數(shù)據(jù)和管道尺寸，管道尺寸包括外徑和壁厚。
2.正確選擇檢測(cè)桿。
差壓式均速管流量計(jì)其主要結(jié)構(gòu)是一根插入的檢測(cè)桿，它有各種形式，其截面形狀不一，有圓管或菱形管，近來(lái)又推出了翼形、彈頭形、T形、Delta形，由于各種形狀的檢測(cè)桿對(duì)應(yīng)了不同的流體理論，水泥廠如確定采用均速管流量計(jì)，筆者建議只提供流量數(shù)據(jù)和管道尺寸，可由制造商根據(jù)測(cè)定的氣流特性來(lái)確定檢測(cè)桿的形式和檢測(cè)孔的數(shù)量和位置。
3.要選用高精度的微差壓變送器。
差壓式均速管流量計(jì)是根據(jù)皮托管測(cè)速原理，通過(guò)測(cè)總靜壓來(lái)推算流量，常用于大口徑測(cè)氣體流量，它產(chǎn)生差壓一般都比較小，最小可能只有20-30帕，為此要盡量避免使用引壓管，選用高精度的微差壓變送器，如3051等，最好的方案是采用均速管、三閥組、差壓變送器一體化的直接安裝方式，這樣不但可以減少使用引壓管而引起的泄漏，還可補(bǔ)償受溫度、壓力的變化而變動(dòng)的差壓信號(hào)失真等問(wèn)題。如選用多參數(shù)變送器一體化的均速管流量計(jì)系列ProBar等。
4.保證一定的直管段長(zhǎng)度。
差壓式均速管流量計(jì)前部管道必須確保有7~9倍管道直徑的直管道長(zhǎng)度此數(shù)據(jù)各資料不一，從3倍到30倍全有，才能使大管道內(nèi)氣體的流速盡量對(duì)稱分布于軸線，只有這樣，僅測(cè)幾點(diǎn)的流速就能推算流經(jīng)整個(gè)截面的流量，否則大管道內(nèi)氣體的流速分布將會(huì)很復(fù)雜，流量系數(shù)K的波動(dòng)將會(huì)很大，不能保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。
但水泥的工藝設(shè)計(jì)不可能保證很長(zhǎng)的直管道，這的確是一矛盾。筆者認(rèn)為，如確定選用某種形式的均速管流量計(jì)，可和供貨商商量在保證系統(tǒng)的重復(fù)性前提下，盡量縮短直管道，有的報(bào)道稱，只要測(cè)管直徑和工藝管徑之比小于1/10，前部管道的直管道長(zhǎng)度可降到3~4倍。
5.重復(fù)性和精確度。
在水泥廠的自動(dòng)化系統(tǒng)中，差壓式均速管流量計(jì)只是在某一工藝點(diǎn)提供信息源的檢測(cè)環(huán)節(jié)，它的輸出所反映的氣體流量信息，并不要求是某一確切值，而應(yīng)是正確無(wú)誤地反映流量的變化，如測(cè)定磨機(jī)進(jìn)出口風(fēng)量并不是測(cè)定風(fēng)量的確切值，主要看它在工藝過(guò)程中的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)以保持風(fēng)量的恒定。這里要求均速管工作可靠，其輸出與流量存在的單值函數(shù)關(guān)系不隨意變化，即重復(fù)性較好就可以了。一般來(lái)講直管段達(dá)不到要求的情況下，重復(fù)性可做到0.5%，而誤差就可能超過(guò)6%。在自動(dòng)化系統(tǒng)中作為調(diào)節(jié)和監(jiān)控，采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的差壓式均速管流量計(jì)就有其優(yōu)勢(shì)。
6.加裝必要的粉塵過(guò)濾裝置。
目前均速管制造廠雖然宣稱測(cè)量傳感器的抗堵塞問(wèn)題已能解決，但由于水泥工藝特殊情況，筆者還是建議加裝必要的附屬設(shè)備，如粉塵過(guò)濾裝置等，以確保儀表正常工作。
三.結(jié)論
1.隨著水泥生產(chǎn)規(guī)模增大、工藝過(guò)程不斷更新，流量測(cè)量和新型電磁流量計(jì)也開(kāi)始在水泥行業(yè)應(yīng)用，而且發(fā)展的趨勢(shì)看好。
2.在水泥工廠的自動(dòng)化系統(tǒng)中，如用作調(diào)節(jié)和監(jiān)控，則大管道氣體流量的測(cè)量，可首選差壓式均速管流量計(jì)。
3.由于水泥工藝中大管道氣體含粉塵，在選用時(shí)務(wù)必與差壓式均速管制造廠確定“量身定制和直接安裝時(shí)每一細(xì)節(jié)，有些必要的附件一定要在定貨中確定。(end)
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