智能高(gao)精度電磁流(liu)量計在水泥(ni)行業開始應(ying)用
在化工、石(shi)化鋼鐵、電力(lì)、供熱和水處(chù)理等行業各(gè)種流量計應(ying)用🔞十分普遍(bian),用于測量各(ge)
種液體和氣(qi)體的流量。随(suí)着工業領域(yu)對流量測量(liàng)的👉要求不斷(duàn)提高,在市場(chang)上出現了各(gè)種新
型的流(liu)量計,它們根(gēn)據測量機理(lǐ)冠以不同的(de)修飾💞術💃語,如(ru)♋科裏🏃🏻♂️奧利、超(chao)聲波、電磁、渦(wō)街
流量計等(děng),比起傳統的(de)容積式、文丘(qiū)裏管、機械孔(kong)闆式流👉量計(jì)⭕來,新型電磁(ci)流量計有更(geng)新
穎的特點(dian),在精度、可靠(kào)性、重複性、可(kě)維護性方面(mian)和老式😍的🌂流(liú)量計相比有(yǒu)顯著的差異(yì),
在這些設備(bei)裏,易磨損的(de)活動部件很(hěn)少或根本沒(mei)有
;
流量計中(zhōng)大部分都是(shi)非侵入式元(yuan)件,具
有更小(xiǎo)的壓降和更(geng)好的安全性(xìng)
;
很多儀表西(xī)己備有微處(chù)理器,能執行(hang)自診斷和其(qí)他功能,從🈲
而(ér)能爲用戶提(ti)供實時的反(fǎn)饋和曆史數(shu)據采集。
相對(duì)其他行業,各(gè)種流量計在(zài)水泥工業應(yīng)用較少,這是(shi)由💚于生産工(gong)藝過程中主(zhǔ)要介質是
物(wu)料流和氣流(liu),在物料流中(zhong)則以粉狀和(he)顆粒爲主🌐,在(zai)主㊙️工🏃藝流程(chéng)中液體料流(liú)幾乎沒有,而(ér)
氣流還帶有(you)一定的粉塵(chen),并且是在大(da)管道内通過(guò)☀️,它給流👉量測(ce)✌️量帶來很大(dà)的難度。雖然(rán)在
某些工藝(yì)點,如冷卻機(jī)各室的風量(liàng),由于測定的(de)是高壓空氣(qì)流量,管道的(de)口徑也不大(dà),一
般用傳統(tong)的文丘裏管(guǎn),通過差壓可(kě)以測量,但由(yóu)于測量精度(du)低,流量值僅(jǐn)能作爲參考(kǎo),而
且用它來(lai)調節風門的(de)開度,恒定風(fēng)量也較困難(nan),目🈲前一些日(rì)産
5000
噸生産線(xian)已不測量高(gao)壓
空氣的流(liu)量,而是通過(guò)測定高壓羅(luó)茨風機輸出(chū)的電功率☎️來(lái)估算流量。故(gu)流量測量過(guò)去在水
泥行(háng)業幾乎是一(yī)個空白,自動(dong)化技術人員(yuán)往往隻知溫(wēn)度、壓力🧑🏽🤝🧑🏻、物位(wei)等計量傳感(gan)器。随着
水泥(ni)生産規模增(zēng)大、工藝過程(chéng)不斷更新,流(liu)量測量和新(xin)型電磁流量(liàng)計也開始在(zài)水泥行業應(ying)
用。
1.
大管道氣(qi)體流量的測(ce)量。
早期引進(jin)的一些幹法(fa)水泥生産線(xian),國外公司提(ti)出在窯🈲尾📱出(chu)口處和廢氣(qì)處理的大管(guan)道中檢
測氣(qì)體流量并相(xiàng)應調節有關(guan)閥門,曾選用(yong)過孔闆式流(liú)量計、笛形均(jun)速管流量計(jì)等,但使用
過(guo)程中難度太(tai)大,由于流量(liàng)測量并不影(yǐng)響水泥的生(shēng)産,後一直♈沒(méi)有使用。随着(zhe)水泥工藝和(hé)
規模的不斷(duan)更新,大型立(lì)磨已得到普(pu)遍應用,在立(lì)磨的工藝流(liu)程中,要求測(ce)定磨機進出(chu)口
風量并保(bao)持循環風量(liang)恒定,如我國(guó)出口阿曼的(de)日産
3300
噸水泥(ní)生産線,采用(yong)了非凡公司(si)的
立磨,在測(ce)點一覽表中(zhong)就有此要求(qiu),日産
3000
噸級水(shui)泥生産線生(shēng)料磨的出口(kou)風管口徑一(yi)般
在
800
毫米左(zuǒ)右。在流量測(ce)量規範中,管(guǎn)道口徑大于(yú)
200
毫米就屬于(yu)大口徑流量(liàng)測量,如用
傳(chuán)統的孔闆式(shì)流量計,在運(yùn)行中,由于孔(kong)闆的節流孔(kong)銳邊磨損🤞、闆(pǎn)面沾污,管道(dào)積聚凝結
灰(hui),在磨損後需(xu)要進行更換(huàn)
;
孔闆流量計(jì)還有量程比(bi)小、精度低、不(bú)可恢複壓損(sǔn)大💔等缺點
;
對(duì)于大口徑的(de)管道需要大(dà)的法蘭,其價(jia)格、安裝成本(běn)和維護也是(shì)一個值得關(guan)注的問題。另(lìng)
外氣體的流(liú)量測量受溫(wen)度、壓力的變(bian)化而變動,它(ta)對氣體♉的流(liu)❄️量測量會造(zao)成嚴重的影(yǐng)響,
主要表現(xian)在度和重複(fu)性方面
;
在水(shui)泥行業中被(bei)測過程氣體(ti)大多含有粉(fěn)塵,測量傳🌏感(gan)器中
一般帶(dai)有小孔,粉塵(chén)會容易造成(chéng)測量傳感器(qì)的堵塞,故🐆在(zài)水泥行業大(dà)管道氣體流(liu)量測量難
度(dù)大,有許多問(wen)題有待解決(jué)。
随着新型差(cha)壓式均速管(guan)流量計在市(shì)場中出現,解(jie)決了大📱管道(dào)氣體流量的(de)測量的難題(ti),它
有着量程(cheng)比大、精度高(gao)、不可恢複壓(yā)損小的特點(diǎn),也可通過各(ge)種措施以防(fáng)氣體中的粉(fěn)塵堵
塞測量(liàng)傳感器。本文(wen)将重點介紹(shao)新型差壓式(shi)均速管👌流量(liàng)🥵計的工作原(yuan)理,基本結構(gou),性能特
點和(hé)應用等。
2.
新型(xíng)流量測量機(ji)理用于水泥(ni)工藝過程的(de)物料測量。
水(shuǐ)泥工藝過程(chéng)中原料、中間(jian)成品和zui終産(chǎn)品全是固體(ti),而🌂且以📞顆粒(lì)狀和粉狀物(wu)料爲主,
這些(xie)物料的流量(liang)測量在水泥(ni)工廠是由電(diàn)子皮帶秤💋和(hé)各🤞種♊固體流(liú)量計來實現(xian)的,它們既是(shi)工
藝設備又(you)是自動化設(shè)備,但不屬于(yu)流量儀表。近(jìn)幾年🔅來國外(wài)一✌️些公司把(bǎ)新型流量儀(yí)表的測
量機(jī)理,如科裏奧(ào)利、超聲波用(yong)于計量稱,zui典(dian)型的例♍子🎯是(shì)德國申克公(gong)司用科裏奧(ào)利力測
量流(liu)體質量的機(jī)理開發的科(ke)裏奧利稱,用(yòng)它來測量煤(mei)粉比起其他(tā)煤粉計量稱(cheng),有結構簡單(dān)
、控制精度高(gao)、計量和輸送(sòng)一體化等特(te)點,現已廣泛(fàn)應用在我國(guo)水泥行業,國(guó)内有些企業(yè)
也有用科裏(lǐ)奧利開發的(de)計量稱,但各(ge)方面指标多(duo)不及申克的(de)産品。
3.
在輔助(zhù)流程中采用(yong)新型電磁流(liú)量計。
在水泥(ní)工業的輔助(zhù)流程主要用(yong)于提高設備(bèi)運轉㊙️率和保(bao)護設備,如廢(fèi)氣處理流程(chéng)中增濕噴
水(shuǐ)是爲了增加(jiā)粉塵的比電(dian)阻,從而使電(dian)收塵器的效(xiào)率㊙️得以提高(gao)。在新型幹法(fǎ)水泥廠都設(she)有
噴水自動(dòng)調節回路,在(zài)水量控制中(zhōng)各廠設置了(le)電磁流量計(jì),有的還配置(zhì)了捆綁式超(chāo)聲流量
計,起(qi)到了很好的(de)監控作用,也(yě)使噴水自動(dong)調節回路能(néng)✔️正常運行。
二(er)
.
新型差壓式(shì)均速管流量(liàng)計
差壓式均(jun)速管流量計(ji)是在上世紀(jì)
60
年代末問世(shì)的,它是基于(yu)伯努利能量(liang)守恒原則和(he)皮托
管測速(sù)原理發展起(qi)來的,所謂皮(pi)托管測速實(shí)際是測量管(guan)🏃♂️道中圓管直(zhi)徑上或矩形(xíng)菱形管長與(yǔ)
寬上幾點的(de)流速通過能(néng)量守恒原則(zé)推算出流量(liang)的一種插入(rù)📐式流量儀表(biao),此圓管或菱(ling)形管通
常也(yě)稱檢測杆,我(wo)們常提到的(de)“阿牛巴流量(liàng)計
"Annubar
實際就是(shi)差壓式均速(su)管流量計,是(shì)
一個名稱也(ye)是一個注冊(cè)商标。它因其(qi)結構簡單,裝(zhuang)、拆方便⭕,價格(ge)低廉及節能(néng)等優點,在
大(da)于口徑爲
200
毫(hao)米的管道,在(zài)一些行業常(cháng)作爲流量測(ce)量的儀表作(zuo)🎯爲工況監控(kong),如我國
西氣(qi)東輸的世紀(jì)工程中,在幹(gàn)線内徑爲一(yī)米的管🚩道上(shang),約
50%
以上的流(liu)量計采用了(le)
Emerson
公司的均速(su)管流量計。而(er)對于水泥行(háng)業特殊的氣(qi)體狀況,我🐕們(men)如要選用差(chà)壓式均速管(guǎn)流量
計,必須(xu)要考慮以下(xia)幾方面:
1.
提供(gòng)正确的流量(liang)和管道數據(jù)。
差壓式均速(su)管流量計的(de)機械尺寸是(shì)根據要安裝(zhuāng)的管道🌏尺⁉️寸(cùn)量身定制的(de),其測量範圍(wei)是根
據工藝(yì)提供的流量(liang)數據計算和(hé)标定。我們如(ru)要選用時,一(yī)定要正确提(tí)供給制造商(shāng)流量數據
和(hé)管道尺寸,管(guan)道尺寸包括(kuo)外徑和壁厚(hou)。
2.
正确選擇檢(jiǎn)測杆。
差壓式(shi)均速管流量(liàng)計其主要結(jie)構是一根插(chā)入的檢測杆(gan),它有各種形(xing)式,其截面形(xíng)狀不一
,有圓(yuan)管或菱形管(guǎn),近來又推出(chu)了翼形、彈頭(tou)形、
T
形、
Delta
形,由于(yú)各種形狀的(de)檢測杆
對應(ying)了不同的流(liu)體理論,水泥(ni)廠如确定采(cai)用均速管流(liú)量計🍓,筆🔅者建(jian)議隻提供流(liu)量數據和管(guǎn)
道尺寸,可由(you)制造商根據(jù)測定的氣流(liú)特性來确定(ding)檢測♻️杆的🔴形(xíng)式和檢測孔(kǒng)的數量和位(wèi)置。
3.
要選用高(gao)精度的微差(cha)壓變送器。
差(chà)壓式均速管(guan)流量計是根(gēn)據皮托管測(cè)速原理,通🈲過(guò)測總靜壓來(lái)推算流量,常(chang)用于大口徑(jing)
測氣體流量(liang),它産生差壓(ya)一般都比較(jiào)小,zui小可能隻(zhi)有
20-30
帕,爲此要(yao)盡量避免使(shǐ)用引壓
管,選(xuan)用高精度的(de)微差壓變送(sòng)器,如
3051
等,的方(fang)案是采用均(jun)速管、三閥組(zu)、差壓變
送器(qì)一體化的直(zhí)接安裝方式(shì),這樣不但可(kě)以減少使用(yong)引壓🛀🏻管而引(yǐn)起的洩漏,還(hái)可補償受溫(wen)
度、壓力的變(biàn)化而變動的(de)差壓信号失(shī)真等問題。如(rú)選用多💋參數(shu)⭐變送器一體(tǐ)化的均速管(guǎn)流量
計系列(liè)
ProBar
等。
4.
保證一定(ding)的直管段長(zhang)度。
差壓式均(jun1)速管流量計(ji)前部管道必(bì)須确保有
7~9
倍(bei)管道直徑的(de)直管道長度(du)此數據各資(zi)料不
一,從
3
倍(bèi)到
30
倍全有,才(cái)能使大管道(dào)内氣體的流(liu)速盡量對稱(cheng)分布于軸線(xiàn)♉,隻有這樣,僅(jin)測
幾點的流(liu)速就能推算(suàn)流經整個截(jie)面的流量,否(fǒu)則大管道内(nèi)氣體的流速(su)分布将會很(hěn)複雜,流
量系(xì)數
K
的波動将(jiang)會很大,不能(neng)保證測量的(de)準确度。
但水(shui)泥的工藝設(she)計不可能保(bǎo)證很長的直(zhi)管道,這的确(que)💰是🌈一矛盾。筆(bǐ)者認爲,如确(que)定選用某
種(zhǒng)形式的均速(su)管流量計,可(kě)和供貨商商(shang)量在保證系(xì)統的重複🏃性(xìng)前提下,盡量(liang)縮短直管道(dào),
有的報道稱(cheng),隻要測管直(zhi)徑和工藝管(guǎn)徑之比小于(yú)
1/10
,前部管道的(de)直管道長度(dù)可降到
3~4
倍
5.
重(zhòng)複性和度。
在(zài)水泥廠的自(zì)動化系統中(zhōng),差壓式均速(sù)管流量計☁️隻(zhī)是在某一工(gong)藝點提供信(xin)息源的檢測(cè)環
節,它的輸(shu)出所反映的(de)氣體流量信(xin)息,并不要求(qiú)是某一确🚩切(qiē)值,而應是正(zhèng)确無誤地反(fǎn)映流
量的變(bian)化,如測定磨(mo)機進出口風(fēng)量并不是測(cè)定風量的👈确(que)💃🏻切值,主要看(kan)它在工藝過(guo)程中的變
化(hua),通過調節以(yi)保持風量的(de)恒定。這裏要(yào)求均速管工(gong)作🈲可靠,其輸(shū)出與流量存(cún)在的單值函(han)
數關系不随(sui)意變化,即重(zhong)複性較好就(jiù)可以了。一般(ban)來講直管段(duàn)達不到要求(qiú)的情況下,重(zhòng)複
性可做到(dào)
0.5%
,而誤差就可(kě)能超過
6%
。在自(zì)動化系統中(zhōng)作爲調節和(he)監控,采用結(jie)構簡單的☂️
差(chà)壓式均速管(guan)流量計就有(you)其優勢。
6.
加裝(zhuāng)必要的粉塵(chén)過濾裝置。
目(mu)前均速管制(zhi)造廠雖然宣(xuān)稱測量傳感(gan)器的抗堵塞(sai)問題已🔞能解(jiě)決,但由于水(shui)泥工藝特殊(shū)情
況,筆者還(hái)是建議加裝(zhuāng)必要的附屬(shu)設備,如粉塵(chén)過濾裝置📞等(děng),以📧确保儀表(biao)正常工作。
三(sān)
.
結論
1.
随着水(shuǐ)泥生産規模(mo)增大、工藝過(guo)程不斷更新(xīn),流量🔴測量和(hé)新型電磁流(liú)量計也開始(shǐ)在水泥
行業(ye)應用,而且發(fa)展的趨勢看(kan)好。
2.
在水泥工(gong)廠的自動化(huà)系統中,如用(yong)作調節和監(jiān)控,則💋大管道(dao)氣體流量的(de)測量,可差
壓(ya)式均速管流(liú)量計。
3.
由于水(shui)泥工藝中大(dà)管道氣體含(hán)粉塵,在選用(yòng)時務必與差(chà)🈲壓式均速管(guǎn)制造廠确定(ding)“量身定
制和(he)直接安裝時(shi)每一細節,有(you)些必要的附(fù)件一定要👣在(zài)定貨中确定(dìng)。
電磁流量計(ji)在水泥行業(ye)的應用
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