煤氣流量測量方案分析對比

礦業(yè)，冶煉，石油，化工等行業(yè)中普遍和最重要的流量對象集中在水，蒸汽，煤氣，空氣，氮氣，氧氣等方面，不同的介質(zhì)在流量中的問題各不相同，遇到的難點也不一樣。煤氣流量的測量被廣泛認為是難度較大，問題較多的對象。

然而，煤氣流量測量的準確性和穩(wěn)定性又在工業(yè)生產(chǎn)過程的煤氣能源消耗，成本核算，商務(wù)結(jié)算中扮演著至關(guān)重要的作用。所以選擇合適的流量計用于煤氣的測量是非常的關(guān)鍵。

煤氣生產(chǎn)的特殊性決定了煤氣管道容易產(chǎn)生雜質(zhì)和沉積臟污結(jié)垢等，氣體密度，濕度等給測量結(jié)果帶來很大的誤差

（1）煤氣流量測量的特點

a.流體靜壓低、流速低，允許壓損小，一般不允許用縮小管徑的方法提高流速。

b.流體濕度高,有的測量對象還帶少量水，在管道底部作分層流動。

c.有的測量對象氫含量高，流體密度小，用渦街流量計測量時，信號較弱。

d.煤氣發(fā)生爐、焦爐等產(chǎn)出的煤氣一般帶焦油之類黏稠物，有的還帶一定數(shù)量塵埃。

e.測量點位于壓氣機出口時，存在一定的流動脈動。

f.流體屬易燃易爆介質(zhì)，儀表有防爆要求。

g.從小到大各種管徑都有。

h.最小流量與最大流量差異懸殊。

i.用于貿(mào)易結(jié)算的系統(tǒng)，計量精確度要求高；作為一般監(jiān)視和過程控制的系統(tǒng)，精確度要求則低一些

（2）西安三聯(lián)測控匯總了典型的煤氣測量對流量計至少有如下幾個要求：
1. 可測量較大管徑的氣體流量（300-2000mm）

2. 可測量低流速，低壓力，低密度的氣體流量

3. 必要的情況 可以在線清潔應(yīng)對“結(jié)焦"現(xiàn)象

4. 應(yīng)對介質(zhì)組分變化對測量的影響

5. 沒有壓損

6. 量程比寬

三.下面我們依據(jù)測量的原理對幾種流量計做如下總結(jié)：

（1）渦街流量計

原理：渦旋頻率和流量

在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種漩渦稱為卡門旋渦,在一定范圍內(nèi)旋渦分離頻率與流量成正比。

特點:壓損小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度等參數(shù)的影響。

缺陷：

對流速有要求,低流速低于測量下限。產(chǎn)生掛料時,影響儀表精度，在線維護困難

（2）靶式流量計

原理：

當介質(zhì)在管中流動時,因其動能通過阻流件(靶)時而產(chǎn)生的壓差,并對阻流件有作用力,其作用力大小與介質(zhì)流速的平方成正比,阻流件靶接受的作用F,經(jīng)剛性連接的傳遞件(測桿)傳至電容力傳感器,電容力傳感器產(chǎn)生電壓信號輸出。

缺陷：

靶式傳感器與測量介質(zhì)接觸,受到工藝介質(zhì)的腐蝕,造成傳感器性能變化,測量數(shù)據(jù)失真。

即是利用流體流過發(fā)熱物體時，發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量成一定比例關(guān)系。具體來說，該流量計的傳感器有兩只標準級的RTD，一只用來做熱源，一只用來測量流體溫度，流體流過時，兩者之間的溫度差與流量的大小成非線性關(guān)系，該儀表就可以把這種關(guān)系轉(zhuǎn)換為測量流量信號的線性輸出。

（3）熱式質(zhì)量流量計

 原理：利用流體流過發(fā)熱物體時，發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量成一定比例關(guān)系。具體來說，傳感器有兩標準級的RTD，一用來做熱源，一用來測量流體溫度，流體流過時，兩者之間的溫度差與流量的大小成非線性關(guān)系，把這種關(guān)系轉(zhuǎn)換為測量流量信號的線性輸出。

缺陷：水分的和雜質(zhì)對于測量準確性的干擾非常的大，測量準確性無法保證

（4）傳統(tǒng)節(jié)流裝置孔板、文丘里管流量計

原理：差壓原理

管道內(nèi)安置節(jié)流元件，管道內(nèi)流體在通過該節(jié)流件時，在節(jié)流件前后將產(chǎn)生壓力差。對于一定形狀和尺寸的節(jié)流件、一定的測壓位置和前后直管段、一定的流體參數(shù)情況下，節(jié)流件前后的差壓△P與流量Q之間關(guān)系符合伯努利方程。通過測量差壓值求得流量。

缺陷：流通介質(zhì)受節(jié)流元件影響,有壓損

 節(jié)流元件與測量介質(zhì)接觸,介質(zhì)中的粉塵、顆粒等雜質(zhì)會粘附在節(jié)流元件上。會造成流量計測壓孔堵塞、節(jié)流件變形,嚴重的甚至造成流體不能在管道流通的惡劣情況。

（5）在線插拔加強型均速管、多點防堵測量裝置

原理：插入式速度面積法差壓原理

在線插拔：

工藝生產(chǎn)中殘留的焦爐煤氣中的焦油和粉塵和水直接進入煤氣輸送管道后極易使測量裝置發(fā)生粘接和堵塞，形成“結(jié)焦"，使流量測量裝置測量精度得不到保證。

所以選擇在線插拔型插入式威力德爾塔巴、平托巴可以通過整體在線插拔裝置實現(xiàn)在煤氣系統(tǒng)不停產(chǎn)的情況下取出傳感器，并對取出的傳感器表面的結(jié)焦進行清潔，最后在不停產(chǎn)的情況下將傳感器插回測量系統(tǒng)中，真正實現(xiàn)結(jié)焦環(huán)境中傳感器的在線清潔，以保證測量的精確性