一,、概述

昆明焦化制氣廠焦?fàn)t煤氣計(jì)量主要測點(diǎn)有：焦?fàn)t回爐煤氣、鍋爐煤氣摻燒、管式爐用煤氣和城市外供煤氣等,，此外,，還有發(fā)生爐煤氣計(jì)量和節(jié)假日摻加到煤氣中的石油液化氣計(jì)量,。焦?fàn)t煤氣過去一直使用標(biāo)準(zhǔn)孔板,、均速管進(jìn)行計(jì)量。使用過程中主要存在以下幾方面的問題：

1,、焦?fàn)t煤氣臟,，孔板容易污染，由于連續(xù)生產(chǎn)不能拆除孔板進(jìn)行清洗,，影響系統(tǒng)測量精度,；
2、焦?fàn)t煤氣臟,，儀表導(dǎo)壓管易堵,，必須定期用蒸汽吹掃儀表導(dǎo)壓管,，否則就會影響測量精度,，甚至系統(tǒng)不能正常運(yùn)行；
 3,、煤氣中所夾帶的蒸汽或水霧,，當(dāng)溫度降低時(shí)凝結(jié)成水，在管道中很難排除，影響系統(tǒng)測量精度,。
 4,、直管段要求長，煤氣管道口徑通常比較大,，要保證流量測量準(zhǔn)確的20~40D直管段很難滿足,。
 5、量程比小,，僅為3∶1,，例如因城市煤氣用量高峰或低谷時(shí)要求輸送煤氣量的不同，出廠煤氣計(jì)量的輸送量在一天內(nèi)的變動超過10∶1,，孔板因量程比小就達(dá)不到使用要求,。

1 氣體流量計(jì)測量原理
      氣體流量計(jì)與其它差壓流量計(jì)一樣，都是基于密閉管道中能量轉(zhuǎn)換的伯努利定理進(jìn)行測量,，即對理想流體,，介質(zhì)的流速與差壓的平方根成正比。當(dāng)介質(zhì)以一定的流速迎著錐尖方向流過時(shí),，由于錐體的節(jié)流作用,，會使錐體下游形成低壓區(qū)，通過錐體的節(jié)流作用,，會使錐體下游形成低壓區(qū),，通過錐體上游管壁取高壓P1，管壁與錐體尾部連通的空心管取低壓P2,，送到壓差變送器測出壓差值△P,，見圖1，根據(jù)伯努力方程,，可計(jì)算出體積流量qvc式中,，K為儀表系數(shù)；ε為氣體膨脹系數(shù),，ρ為流體工作密度,。
      因?yàn)楣鼙谀Σ亮p小了流過管壁的流體速度，所以在管道中流速分布為：在管壁處流速接近零,，愈靠近管線中心流速愈大,，在管線中心處流速z大。而當(dāng)流體流過氣體流量計(jì)時(shí),，因氣體流量計(jì)是通過在管線中心懸掛一個(gè)氣體體來節(jié)流,，錐體直接與流體高速中心部分相互作用，迫使管線中心的高速流體與接近管壁的低速流體均勻化,，即兩者的流速趨于一致,。

 與各種節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)比較，標(biāo)準(zhǔn)孔板是流體在管道中心突然收縮，不僅阻力損失大,，而且加劇了流體流速分布的不均勻性,，管道邊緣阻斷，臟污介質(zhì)聚集在標(biāo)準(zhǔn)孔板前后,；文丘里管（和標(biāo)準(zhǔn)孔板一樣仍然是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的一種）則是在管道中心逐漸收縮,，雖然流體流速分布的不均勻性仍然存在，但阻力損失稍有降低,，臟污介質(zhì)聚集的情況有所改善,，只是制作困難；環(huán)形孔板是在管道中心置一圓盤,，而管道邊緣則可流通,，即從標(biāo)準(zhǔn)孔板的管道中心突然收縮轉(zhuǎn)變?yōu)楣艿肋吘壨蝗皇湛s，因而可使管道內(nèi)流速均勻化,，可使臟污介質(zhì)不致聚集在環(huán)形孔板前后,；而氣體流量計(jì)是在管道中心置一圓錐，它的結(jié)構(gòu)是管道邊緣逐漸收縮,，阻力損失小,，且可使管道內(nèi)流速均勻化，使臟污介質(zhì)不致聚集在環(huán)形孔板前后,。由此得出結(jié)論：氣體流量計(jì)是節(jié)流裝置發(fā)展過程中一系列革新的必然結(jié)果,。

2 昆明焦化制氣廠的應(yīng)用
 2002年昆明焦化制氣廠在新項(xiàng)目建設(shè)中，設(shè)計(jì)選用3臺美國肯威斯（Kingways Control）公司氣體流量計(jì),，對焦?fàn)t煤氣（1200mm插入式）,，發(fā)生爐煤氣（400mm管道式）和石油液化氣（270mm管道式）的流量進(jìn)行測量，由于使用效果好,，因此又在鍋爐煤氣摻燒中使用了兩臺氣體流量計(jì)（250mm和400mm）,。
3 氣體流量計(jì)點(diǎn)
 昆明焦化制氣廠使用氣體流量計(jì)有三年的歷史了，檢測系統(tǒng)運(yùn)行正常,，而且日常的維護(hù)工作量幾乎沒有,，深受現(xiàn)場工人和技術(shù)人員的歡迎。主要點(diǎn)如下,。
 1,、直管段要求低。雖然所有差壓式流量計(jì)都是依據(jù)伯努利定理進(jìn)行測量,，但伯努利定理有一個(gè)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(tǒng)的差壓流量計(jì)的節(jié)流裝置時(shí),，為了盡量滿足伯努利定理的要求，必須有非常長的前,、后直管段,，以便將不規(guī)則流動的流體盡可能整形成為理想流體。而氣體流量計(jì)流量采用*的置于管道中心的流線型節(jié)流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，在檢測流量之前,，同時(shí)對不規(guī)則流動的流體進(jìn)行整流，在不增加流體整流器的情況廠,，巧妙地解決流體整流的問題,。中心懸掛的流線型錐體能重塑流速曲線，在緊靠錐體上游和下游較窄的區(qū)域內(nèi)（前0~3D,，后0~1D）,，將流速不規(guī)則的液體直接整流成理想液體，可充分滿足伯努利定理的要求,，獲得很高的測量精度和重復(fù)性,。不需要非常長的直管段整流，這在流量計(jì)的安裝過程中有很重要的意義,。昆明焦化制氣廠使用的石油液化氣氣體流量計(jì)（口徑270mm）在安裝過程中,，由于現(xiàn)場條件限制，流量計(jì)前,、后直管的距離分別為1000mm和600mm,，但流量計(jì)仍能正常穩(wěn)定運(yùn)行。
 2,、耐污染,，不易堵。昆明焦化制氣廠煤氣類流量測量,，原來使用的是孔板流量計(jì)和均速管流量計(jì),，由于煤氣中含有焦油、萘,、硫,、氨水等多種雜質(zhì)，孔板或均速管必須定期清洗或用蒸汽吹掃,，否則孔板上,、下游端面、上游側(cè)直角入口邊緣將受到污染,，儀表導(dǎo)壓管會不暢通或堵塞,，影響系統(tǒng)測量精度；孔板前,、后直管段積水會使管道流通面積減小,，流速提高,，差壓增加，流量顯示值偏高,，嚴(yán)重時(shí)因?qū)汗芏氯?，變送器無法正常運(yùn)行。為確保儀表正常穩(wěn)定運(yùn)行,，儀表工維護(hù)工作量很大,。氣體流量計(jì)有自吹掃式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)點(diǎn)，無滯留死區(qū),。介質(zhì)流過錐體時(shí)會加速,，不斷沖刷正壓取壓孔、錐體外壁及錐體附近管壁,，而負(fù)壓取壓孔則被一小段不流動介質(zhì)所隔離,，臟污雜質(zhì)進(jìn)不去，因此氣體流量計(jì)可用于各種含雜質(zhì),、易結(jié)晶的臟污介質(zhì),，如焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣等介質(zhì),。昆明焦化制氣廠采用的五臺氣體流量計(jì)對焦?fàn)t煤氣,、發(fā)生爐煤氣和石油液化氣的流量進(jìn)行測量，有的使用已三年,，至今未進(jìn)行過維護(hù),，流量計(jì)未發(fā)現(xiàn)有節(jié)流裝置污染、儀表導(dǎo)壓管堵塞,、管道積水,、流量顯示值異常等現(xiàn)象，大大降低了儀表的維護(hù)工作量,，提高了煤氣流量測量的準(zhǔn)確性和可靠性,。

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