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測管式流量計在濟鋼轉爐煤氣回收系統中的應用

作者: 時(shí)間:2013-04-03 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
轉爐負能煉鋼是冶金制造企業(yè)節能措施之一。煉鋼轉爐回收煤氣的合理利用就是重要環(huán)節。根據流量計量,對流量、煤氣中的含氧量、含一氧化碳量進(jìn)行調節控制,使合格的回收到企業(yè)煤氣系統,除煉鋼作業(yè)回收用外還作為能源提供給公司內各用戶(hù),實(shí)現負能煉鋼目標。的回收是技術(shù)難題,轉爐煤氣的計量也是難題之一。因為進(jìn)行轉爐煤氣測量的流量計需要適應轉爐煤氣臟塵大、高溫、管徑大、不停產(chǎn)特性,而必須滿(mǎn)足抗臟塵、能長(cháng)期穩定運行、維護量小、適合大口徑管線(xiàn)、檢測元件可不停氣在線(xiàn)安裝等計量需求,同時(shí)還具備計量實(shí)時(shí)數據存儲功能。經(jīng)性?xún)r(jià)比分析,濟鋼采購應用于第一煉鋼廠(chǎng)轉爐煤氣回收測量。

與其他流量計的性能比較

以前,大口徑煤氣流量測量曾用過(guò)孔板、文丘里管、威力巴、氣體超聲波、熱式質(zhì)量流量計等作為檢測元件。

孔板和文丘里管存在①阻力損失大;②測量臟污介質(zhì)(如煤氣)取壓孔易堵塞;③必須在斷流的情況下安裝拆卸,對于連續運行的工藝管線(xiàn),安裝變的不可能;④管徑大于1.0米孔板不在國家標準(GB/T2624-93)支持范圍內,孔板的設計缺乏嚴格的科學(xué)依據等問(wèn)題,應用效果不理想。
威力巴和氣體超聲波雖是可不停氣在線(xiàn)安裝的插入式流量計,安裝維護方便。但是,威力巴易發(fā)生取壓孔堵塞;而氣體超聲波因為探頭上易結污垢,造成聲波的反射和衍射;嚴重時(shí)需每周拆下清洗并丟失計量數據;應用效果不理想。

熱式質(zhì)量流量計可不停氣在線(xiàn)安裝但需預置特性值,因為動(dòng)態(tài)的轉爐煤氣含塵量、含水量與其出廠(chǎng)時(shí)的理論預設特性值發(fā)生較大變化,使得測量值不是偏低就是偏大,應用效果不理想。

基于皮托管測量原理的FJP型,是依據ISO3966《封閉管道流體流量的測量—采用皮托靜壓管的速度面積法》國際標準進(jìn)行系統安裝和補償運算的,并針對被檢測介質(zhì)臟污、含水等因素,在測頭和結構上采用獨特的專(zhuān)利設計(專(zhuān)利號:200420000638.7),避免了流量計檢測元件的堵塞與結垢,又能在工藝管線(xiàn)不斷流下進(jìn)行在線(xiàn)安裝、拆卸和吹掃。該流量計完全適合計量需求。

FJP型的引用標準與測量原理

FJP型測管式流量計引用

ISO3966《封閉管道流體流量的測量—采用皮托靜壓管的速度面積法》國際標準。該標準規定在充滿(mǎn)流體的封密管道內,處于穩定流動(dòng)狀態(tài)的體積流量的測量方法??蓽y量流體的流速范圍:下限流速(空氣)為測頭在風(fēng)洞中標定的最低流速(約3.0m/s),上限流速小于0.25倍的馬赫數。

據標準介紹,測頭所在位置的局部流速為:

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式中:a為測頭校準系數( 測管式流量計的每一支測頭須經(jīng)在國家技術(shù)監督機構授權的風(fēng)洞上進(jìn)行標定,以獲得測頭校準系數。);(1-ε)為可壓縮性修正系數。在液體中ε=0,所以不需要可壓縮性的修正,但在低馬赫數的可壓縮流體中,系數(1-ε)可按下述關(guān)系確定:

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式中:r為比熱比;P為局部靜壓;ρ為流體的局部密度;ΔP為由皮托管所指示的差壓。

可壓縮流體的密度由下述方程確定:

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式中:R=8.3143 J·mol-1·K-1,摩爾質(zhì)量以千克/摩爾表示并對空氣的值為02895;Z是氣體定律偏差系數,對壓力小于10倍大氣壓和溫度在273K和373K之間的空氣來(lái)說(shuō),它與1相差無(wú)幾(它應與可壓縮性修正系數(1-ε)有區別);T是由下述公式所得的局部靜溫度:

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式中:T0是采用一個(gè)理想的全溫探頭在管道軸線(xiàn)上測得的總溫度。

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