淺談蒸汽流量計的選用

1 前言

目前, 我公司在轉爐、加熱爐、燒結機等大、中型設備的連續生產過程中廣泛使用焦爐煤氣, 但焦爐煤氣的準確計量一直是冶金計量中的難題之一。隨著許多新型流量計不斷出現,

給解決這一問題提供了幫助, 流量計的合理選用, 成為準確計量煤氣用量的關鍵。

2 冶金工業中幾種常用流量計

2.1 蒸汽流量計

蒸汽流量計是在管道中安裝一個直徑比管徑稍小的節流件。流體在管道中流動, 由于流通截面突然縮小, 流速必然加快。根據能量守恒定律, 流速加快的結果必然要導致靜壓能

的降低, 因而在節流件上、下游之間產生了靜壓差, 這個靜壓差的大小和流過的流體流量有關,所以可通過此靜壓差來求流量。

此種流量計使用較普遍, 但受設計、安裝、維護、使用條件的限制, 許多場合難以長期正常運行。

2.2 插人式渦輪流量計

插人式渦輪流量計是基于動量矩守恒原理工作的。流體沖擊渦輪葉片, 禍輪的轉速隨流量變化而變化。因此可通過渦輪的轉速求流量。

此流量計優點: 適用于大、中管徑的煤氣,能夠承受高、中、低不同范圍的壓力。缺點: 流量很小時, 流體很難使渦輪轉動, 因此這種流量計有一定流量下限, 不能從零開始計量。

2.3 超聲波流量計

超聲波流量計是利用超聲波脈沖沿順流方向和逆流方向傳播時間的倒數之差, 來測定流速, 從而求得流量。

優點: 可進行雙向測量, 可用于測量大、中管道內液體流速或流量, 這種流量計安裝方便。不足之處: 對煤氣的測量技術尚未成熟, 不能對煤氣進行準確計量。

2.4 渦街流量計

原理: 當流體中垂直插人一非流線型物體時, 低速情況下流體沿物體邊界面形成流線, 高速時下游便產生兩排內旋的相互交替的旋渦,每側渦旋分離的頻率在很寬的雷諾數范圍內（）,與流速成線性關系, 公式為:

優點: 在管道內無可動部件, 使用壽命長,線性測量范圍寬, 幾乎不受溫度、壓力、密度、粘度等變化的影響, 壓力損失小、精度高。

3 我公司現有流量計的使用狀況及合理選用

目前, 我公司使用的流量計主要是蒸汽流量計。雖然此類流量計使用歷史較久,經驗較多, 但由于廠區管網交錯, 很多流量計安裝于高空或加壓站內, 孔板拆裝、維修機會少。

而且焦爐煤氣管道內常會積聚大量焦油、灰、水, 使孔板生銹、磨損、變型堵塞, 致使現實使用情況與理想要求有較大差別。因此, 節流式流量計在許多場合并非理想的流量計裝置, 特別在煤氣測量方面。

插人式渦輪流量計雖然有測量范圍大、價格便宜等優點, 但它不能從零開始計量, 不適合用量小的地方。

超聲波流量計可進行雙向測量, 安裝方便,在水測量方面技術較成熟、可靠,根據我公司的實際情況, 一次元件安裝要求結實耐用, 不停產時能維護、清洗等特點, 選用渦街流量計較為合適。

渦街流量計有三角柱、矩形柱、T 形柱等多種型式插人件, 其檢測方法主要有兩類, 一是在流體振動時檢測流動變化頻率, 利用熱、絲或熱敏電阻為敏感元件, 檢測流動時產生的電阻變化; 二是流體振動時檢測插人件上作用力的變化頻率, 再利用壓電晶體或力敏電阻檢測應力變化, 也可利用電阻應變片、電容傳感器或光導纖維等檢測應力變化帶來的微小位移。

渦街流量計不受流體的密度、粘度、壓力、溫度等參數影響, 量程較大, 無導壓管, 維護量小;壓力損失小, 準確度高, 復現性好、適應管網參數較大幅度變化; 可方便地配安各類標準信號電測儀表。是冶金企業測量焦爐煤氣量較為理想的流量計。