適用水泥行業(yè)的流量計
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隨著(zhù)新型差壓式均速管流量計的出現，解決了大管道氣體流量的測量的難題，它量程比大、精確度高、不可恢復壓損小的特點(diǎn)，也可通過(guò)各種措施以防氣體中的粉塵堵塞測量傳感器。本文將重點(diǎn)介紹新型差壓式均速管流量計的工作原理，基本結構，性能特點(diǎn)和應用等。
（二）新型流量測量機理用于物料測量
水泥工藝過(guò)程中原料、中間成品和最終產(chǎn)品全是固體，而且以顆粒狀和粉狀物料為主，這些物料的流量測量在水泥工廠(chǎng)是由電子皮帶秤和各種固體流量計來(lái)實(shí)現的，既是工藝設備又是自動(dòng)化設備，但不屬于流量?jì)x表。近幾年來(lái)，國外一些公司把新型流量?jì)x表的測量機理如科里奧利、超聲波用于計量秤。最典型的例子是德國申克公司用科里奧利力測量流體質(zhì)量的機理開(kāi)發(fā)的科里奧利秤，用它來(lái)測量煤粉，比起其他煤粉計量秤，有結構簡(jiǎn)單、控制精確度高、計量和輸送一體化等特點(diǎn)，現已廣泛應用在我國水泥行業(yè)。國內有些企業(yè)也有用科里奧利開(kāi)發(fā)的計量秤，但各方面指標多不及申克的產(chǎn)品。
（三）在輔助流程和低溫余熱發(fā)電中采用新型流量計
在水泥工業(yè)的輔助流程主要用于提高設備運轉率和保護設備，如廢氣處理流程中增濕噴水是為了增加粉塵的比電阻，從而使電收塵器的效率得以提高。在新型干法水泥廠(chǎng)都設有噴水自動(dòng)調節回路，在水量控制中各廠(chǎng)設置了電磁流量計，有的還配置了捆綁式超聲流量計，起到了很好的監控作用，也使噴水自動(dòng)調節回路能正常運行。
水泥行業(yè)已普遍利用廢氣低溫余熱發(fā)電，在余熱發(fā)電系統中應用了很多新型流量計，如超聲波、渦街等。
二、新型差壓式均速管流量計
差壓式均速管流量計在20世紀60年代末問(wèn)世，它基于伯努利能量守恒原則和皮托管測速原理，所謂皮托管測速實(shí)際是測量管道中圓管直徑上或矩形（菱形）管長(cháng)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?jì)x表，此圓管或菱形管通常也稱(chēng)檢測桿，我們常提到的“阿牛巴流量計”（Annubar）實(shí)際就是差壓式均速管流量計的一個(gè)名稱(chēng)也是一個(gè)注冊商標。它因其結構簡(jiǎn)單，裝、拆方便，價(jià)格低廉及節能等優(yōu)點(diǎn)，在大于口徑為200mm的管道，在一些行業(yè)常作為流量測量的首選儀表進(jìn)行工況監控，如我國西氣東輸的世紀工程中，在干線(xiàn)內徑為1m的管道上，約50%以上的流量計采用了Emerson公司的均速管流量計。而對于水泥行業(yè)特殊的氣體狀況，我們如要選用差壓式均速管流量計必須要考慮以下幾方面：
（一）提供正確的流量和管道數據
差壓式均速管流量計的機械尺寸是根據要安裝的管道尺寸量身定制的，其測量范圍是根據工藝提供的流量數據計算和標定。我們如要選用時(shí)，一定要正確提供給制造商流量數據和管道尺寸，管道尺寸包括外徑和壁厚。
（二）正確選擇檢測桿
差壓式均速管流量計主要結構是一根插入的檢測桿，它有各種形式，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桿對應了不同的流體理論，水泥廠(chǎng)如確定采用均速管流量計，筆者建議只提供流量數據和管道尺寸，可由制造商根據測定的氣流特性來(lái)確定檢測桿的形式和檢測孔的數量和位置。
（三）要選用高精確度的微差壓變送器
差壓式均速管流量計是根據皮托管測速原理，通過(guò)測總靜壓來(lái)推算流量，常用于大口徑測氣體流量，它產(chǎn)生差壓一般都比較小，最小可能只有20 Pa～30Pa，為此要盡量避免使用引壓管，選用高精確度的微差壓變送器，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，不但可以減少使用引壓管而引起的泄漏，還可補償受溫度、壓力的變化而變動(dòng)的差壓信號失真等問(wèn)題。如選用多參數變送器一體化的均速管流量計系列ProBar等。
（四）保證一定的直管段長(cháng)度
差壓式均速管流量計前部管道必須確保有7D～9D的直管道長(cháng)度（此數據各資料不一，從3D～30D全有），才能使大管道內氣體的流速盡量對稱(chēng)分布于軸線(xiàn)，只有這樣，僅測幾點(diǎn)的流速才能推算流經(jīng)整個(gè)截面的流量，否則大管道內氣體的流速分布將會(huì )很復雜，流量系數K的波動(dòng)將會(huì )很大，不能保證測量的精確度。
但水泥的工藝設計又不可能保證有很長(cháng)的直管道，這的確是一矛盾。筆者認為如確定選用某種形式的均速管流量計，可和供貨商商量在保證系統的重復性前提下，盡量縮短直管道，有的報道稱(chēng)，只要測管直徑和工藝管徑之比小于1/10，前部管道的直管道長(cháng)度可降到（3 D～4D）。
（五）重復性和精確度
在水泥工廠(chǎng)的自動(dòng)化系統中，差壓式均速管流量計只是在某一工藝點(diǎn)提供信息源的檢測環(huán)節，它的輸出所反映的氣體流量信息，并不要求是某一確切值，而應是正確無(wú)誤地反映流量的變化，如測定磨機進(jìn)出口風(fēng)量并不是測定風(fēng)量的確切值，主要看它在工藝過(guò)程中的變化，通過(guò)調節以保持風(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關(guān)系不隨意變化，即重復性較好就可以了。一般來(lái)講，在直管段達不到要求的情況下，重復性可做到±0.5%，而誤差就可能超過(guò)±6%。在自動(dòng)化系統中作為調節和監控，采用結構簡(jiǎn)單的差壓式均速管流量計就有其優(yōu)勢。
（六）加裝必要的粉塵過(guò)濾裝置
目前均速管制造廠(chǎng)雖然宣稱(chēng)測量傳感器的抗堵塞問(wèn)題已能解決，但由于水泥工藝的特殊情況，筆者還是建議加裝必要的附屬設備如粉塵過(guò)濾裝置等，以確保儀表正常工作，可和供貨商協(xié)商具體的做法。(end)
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