渦輪流量計(jì)的工作原理是在所測(cè)流體會(huì)沿著管道方向進(jìn)行流動(dòng)，并且會(huì)沖撞著渦輪葉片時(shí)，就會(huì)有與流速、流量與所流體密度成其有比例的作用是在渦輪的葉片上，是會(huì)推動(dòng)其渦輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在流量計(jì)渦輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，其葉片會(huì)切割有電磁鐵產(chǎn)生有了磁力線改變了渦輪流量計(jì)線圈的磁通量。渦輪流量計(jì)是有其渦輪、軸承、顯示儀表與前置放大器所組成的，如果在被測(cè)量流體有沖擊渦輪葉片時(shí)，就會(huì)使流量計(jì)的渦輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)。渦輪流量計(jì)其渦輪的轉(zhuǎn)速時(shí)隨著流量的變化而發(fā)生變化的，就是俗稱的流量大，其渦輪的轉(zhuǎn)速也會(huì)變大，經(jīng)過了磁電轉(zhuǎn)換裝置會(huì)把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成為相對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)。在流量計(jì)前置放大器放大之后，就會(huì)進(jìn)入到顯示儀表當(dāng)中來進(jìn)行顯示與記錄，可以在單位時(shí)間內(nèi)當(dāng)中的脈沖數(shù)與累積脈沖數(shù)就能求得瞬時(shí)流量與累積流量值。
渦輪流量計(jì)在使用之前要先通過流量計(jì)算機(jī)面板來完成流量計(jì)系數(shù)的重新設(shè)置，在使用當(dāng)時(shí)要慢慢的用手來啟動(dòng)入口的閥門，當(dāng)其管線是完全的充滿了氣而且壓力在平衡之后可手動(dòng)來開啟出口的閥門。在讓瞬間的氣流所沖撞出而損壞到渦輪的情況，就可快速的開啟或是關(guān)閉了閥門，流量計(jì)在應(yīng)用當(dāng)中要在同一管線下游處調(diào)解壓力就可完畢。那樣流量計(jì)就不會(huì)出現(xiàn)有特別的現(xiàn)象，渦輪流量計(jì)的前后壓差不能夠過于大，流速也就不能夠過度的快。要對(duì)渦輪流量計(jì)定期進(jìn)行檢查與清洗及效驗(yàn)，還要對(duì)流量計(jì)定期加入潤滑油，這樣可以維護(hù)到葉輪的運(yùn)行?？梢詸z查到渦輪流量計(jì)計(jì)算機(jī)流量顯示的情況，還能很好的評(píng)估其流量狀況，如果是有異常的情況下在進(jìn)行檢查。
在流體流量測(cè)量中孔板流量計(jì)是較為普遍的流量計(jì)，首次使用孔板流量計(jì)的企業(yè)中有很多對(duì)孔板流量計(jì)如何安裝、調(diào)試還比較生疏，下面小編對(duì)孔板流量計(jì)的安裝要求及如何調(diào)試做簡要的闡述，希望對(duì)大家有所幫助?！ 】装辶髁坑?jì)安裝管道條件： 1、節(jié)流件前后的直管段必須是直的，不得有肉眼可見的彎曲?！ ?、安裝節(jié)流件用得直管段應(yīng)該是光滑的，如不光滑，流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正稀疏。 3、為保證流體的流動(dòng)在節(jié)流件前1D出形成充分發(fā)展的紊流速度分布，而且使這種分布成均勻的軸對(duì)稱形，所以： 1)直管段必須是圓的，而且對(duì)節(jié)流件前2D范圍，其圓度要求其甚為嚴(yán)格，并且有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法： (A)節(jié)流件前OD，D/2，D，2D4個(gè)垂直管截面上，以大至相等的角距離至少分別測(cè)量4個(gè)管道內(nèi)徑單測(cè)值，取平均值D。任意內(nèi)徑單測(cè)量值與平均值之差不得超過±0.3% (B)在節(jié)流件后，在OD和2D位置用上述方法測(cè)得8個(gè)內(nèi)徑單測(cè)值，任意單測(cè)值與D比較，其最大偏差不得超過±2% 2)節(jié)流件前后要求一段足夠長的直管段，這段足夠長的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān)?！ ?3)節(jié)流件上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不論實(shí)際β值是多少)取所列數(shù)值的1/2 4、節(jié)流件上游側(cè)為敞開空間或直徑≥2D大容器時(shí)，則敞開空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長不得小于30D(15D)。若節(jié)流件和敞開空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時(shí)，則除在節(jié)流件與局部阻力件之間設(shè)有附合規(guī)定的最小直管段長1外，從敞開空間到節(jié)流件之間的直管段總長也不得小于30D(15D)?！ ?、接上信號(hào)線、電源線 6、開啟進(jìn)口、出口閥門，進(jìn)出口閥門開度要一致 7、打開不銹鋼三閥組的平衡閥，緩慢開啟孔板的高低壓端的閥門，待流體通過流量計(jì)后關(guān)閉不銹鋼三閥組平衡閥即可。
在化工、石化鋼鐵、電力、供熱和水處理等行業(yè)各種流量計(jì)應(yīng)用十分普遍，用于測(cè)量各種液體和氣體的流量。隨著工業(yè)領(lǐng)域?qū)α髁繙y(cè)量的要求不斷提高，在市場上出現(xiàn)了各種新型的流量計(jì)，它們根據(jù)測(cè)量機(jī)理冠以不同的修飾術(shù)語，如科里奧利、超聲波、電磁、渦街流量計(jì)等，比起傳統(tǒng)的容積式、文丘里管、機(jī)械孔板式流量計(jì)來，新型電磁流量計(jì)有更新穎的特點(diǎn)，在精度、可靠性、重復(fù)性、可維護(hù)性方面和老式的流量計(jì)相比有顯著的差異，在這些設(shè)備里，易磨損的活動(dòng)部件很少或根本沒有;流量計(jì)中大部分都是非侵入式元件，具有更小的壓降和更好的安全性;很多儀表西己備有微處理器，能執(zhí)行自診斷和其他功能，從而能為用戶提供實(shí)時(shí)的反饋和歷史數(shù)據(jù)采集。
相對(duì)其他行業(yè)，各種流量計(jì)在水泥工業(yè)應(yīng)用較少，這是由于生產(chǎn)工藝過程中主要介質(zhì)是物料流和氣流，在物料流中則以粉狀和顆粒為主，在主工藝流程中液體料流幾乎沒有，而氣流還帶有一定的粉塵，并且是在大管道內(nèi)通過，它給流量測(cè)量帶來很大的難度。雖然在某些工藝點(diǎn)，如冷卻機(jī)各室的風(fēng)量，由于測(cè)定的是高壓空氣流量，管道的口徑也不大，一般用傳統(tǒng)的文丘里管，通過差壓可以測(cè)量，但由于測(cè)量精度低，流量值僅能作為參考，而且用它來調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度，恒定風(fēng)量也較困難，目前一些日產(chǎn)5000噸生產(chǎn)線已不測(cè)量高壓空氣的流量，而是通過測(cè)定高壓羅茨風(fēng)機(jī)輸出的電功率來估算流量。故流量測(cè)量過去在水泥行業(yè)幾乎是一個(gè)空白，自動(dòng)化技術(shù)人員往往只知溫度、壓力、物位等計(jì)量傳感器。隨著水泥生產(chǎn)規(guī)模增大、工藝過程不斷更新，流量測(cè)量和新型電磁流量計(jì)也開始在水泥行業(yè)應(yīng)用。
1.大管道氣體流量的測(cè)量。
早期引進(jìn)的一些干法水泥生產(chǎn)線，國外公司提出在窯尾出口處和廢氣處理的大管道中檢測(cè)氣體流量并相應(yīng)調(diào)節(jié)有關(guān)閥門，曾選用過孔板式流量計(jì)、笛形均速管流量計(jì)等，但使用過程中難度太大，由于流量測(cè)量并不影響水泥的生產(chǎn)，后一直沒有使用。隨著水泥工藝和規(guī)模的不斷更新，大型立磨已得到普遍應(yīng)用，在立磨的工藝流程中，要求測(cè)定磨機(jī)進(jìn)出口風(fēng)量并保持循環(huán)風(fēng)量恒定，如我國出口阿曼的日產(chǎn)3300噸水泥生產(chǎn)線，采用了非凡公司的立磨，在測(cè)點(diǎn)一覽表中就有此要求，日產(chǎn)3000噸級(jí)水泥生產(chǎn)線生料磨的出口風(fēng)管口徑一般在800毫米左右。在流量測(cè)量規(guī)范中，管道口徑大于200毫米就屬于大口徑流量測(cè)量，如用傳統(tǒng)的孔板式流量計(jì)，在運(yùn)行中，由于孔板的節(jié)流孔銳邊磨損、板面沾污，管道積聚凝結(jié)灰，在磨損后需要進(jìn)行更換;孔板流量計(jì)還有量程比小、精度低、不可恢復(fù)壓損大等缺點(diǎn);對(duì)于大口徑的管道需要大的法蘭，其價(jià)格、安裝成本和維護(hù)也是一個(gè)值得關(guān)注的問題。另外氣體的流量測(cè)量受溫度、壓力的變化而變動(dòng)，它對(duì)氣體的流量測(cè)量會(huì)造成嚴(yán)重的影響，主要表現(xiàn)在精確度和重復(fù)性方面;在水泥行業(yè)中被測(cè)過程氣體大多含有粉塵，測(cè)量傳感器中一般帶有小孔，粉塵會(huì)容易造成測(cè)量傳感器的堵塞，故在水泥行業(yè)大管道氣體流量測(cè)量難度大，有許多問題有待解決。
隨著新型差壓式均速管流量計(jì)在市場中出現(xiàn)，解決了大管道氣體流量的測(cè)量的難題，它有著量程比大、精度高、不可恢復(fù)壓損小的特點(diǎn)，也可通過各種措施以防氣體中的粉塵堵塞測(cè)量傳感器。本文將重點(diǎn)介紹新型差壓式均速管流量計(jì)的工作原理，基本結(jié)構(gòu)，性能特點(diǎn)和應(yīng)用等。
2.新型流量測(cè)量機(jī)理用于水泥工藝過程的物料測(cè)量。
水泥工藝過程中原料、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(cè)量在水泥工廠是由電子皮帶秤和各種固體流量計(jì)來實(shí)現(xiàn)的，它們既是工藝設(shè)備又是自動(dòng)化設(shè)備，但不屬于流量儀表。近幾年來國外一些公司把新型流量儀表的測(cè)量機(jī)理，如科里奧利、超聲波用于計(jì)量稱，較為典型的例子是德國申克公司用科里奧利力測(cè)量流體質(zhì)量的機(jī)理開發(fā)的科里奧利稱，用它來測(cè)量煤粉比起其他煤粉計(jì)量稱，有結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、計(jì)量和輸送一體化等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在我國水泥行業(yè)，國內(nèi)有些企業(yè)也有用科里奧利開發(fā)的計(jì)量稱，但各方面指標(biāo)多不及申克的產(chǎn)品。
3.在輔助流程中采用新型電磁流量計(jì)。
在水泥工業(yè)的輔助流程主要用于提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率和保護(hù)設(shè)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。在新型干法水泥廠都設(shè)有噴水自動(dòng)調(diào)節(jié)回路，在水量控制中各廠設(shè)置了電磁流量計(jì)，有的還配置了捆綁式超聲流量計(jì)，起到了很好的監(jiān)控作用，也使噴水自動(dòng)調(diào)節(jié)回路能正常運(yùn)行。
新型差壓式均速管流量計(jì)
差壓式均速管流量計(jì)是在上世紀(jì)60年代末問世的，它是基于伯努利能量守恒原則和皮托管測(cè)速原理發(fā)展起來的，所謂皮托管測(cè)速實(shí)際是測(cè)量管道中圓管直徑上或矩形菱形管長與寬上幾點(diǎn)的流速通過能量守恒原則推算出流量的一種插入式流量儀表，此圓管或菱形管通常也稱檢測(cè)桿，我們常提到的“阿牛巴流量計(jì)"Annubar實(shí)際就是差壓式均速管流量計(jì)，是一個(gè)名稱也是一個(gè)注冊(cè)商標(biāo)。它因其結(jié)構(gòu)簡單，裝、拆方便，價(jià)格低廉及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在大于口徑為200毫米的管道，在一些行業(yè)常作為流量測(cè)量的儀表作為工況監(jiān)控，如我國西氣東輸?shù)氖兰o(jì)工程中，在干線內(nèi)徑為一米的管道上，約50%以上的流量計(jì)采用了Emerson公司的均速管流量計(jì)。而對(duì)于水泥行業(yè)特殊的氣體狀況，我們?nèi)缫x用差壓式均速管流量計(jì)，必須要考慮以下幾方面：
1.提供正確的流量和管道數(shù)據(jù)。
差壓式均速管流量計(jì)的機(jī)械尺寸是根據(jù)要安裝的管道尺寸量身定制的，其測(cè)量范圍是根據(jù)工藝提供的流量數(shù)據(jù)計(jì)算和標(biāo)定。我們?nèi)缫x用時(shí)，一定要正確提供給制造商流量數(shù)據(jù)和管道尺寸，管道尺寸包括外徑和壁厚。
2.正確選擇檢測(cè)桿。
差壓式均速管流量計(jì)其主要結(jié)構(gòu)是一根插入的檢測(cè)桿，它有各種形式，其截面形狀不一，有圓管或菱形管，近來又推出了翼形、彈頭形、T形、Delta形，由于各種形狀的檢測(cè)桿對(duì)應(yīng)了不同的流體理論，水泥廠如確定采用均速管流量計(jì)，筆者建議只提供流量數(shù)據(jù)和管道尺寸，可由制造商根據(jù)測(cè)定的氣流特性來確定檢測(cè)桿的形式和檢測(cè)孔的數(shù)量和位置。
3.要選用高精度的微差壓變送器。
差壓式均速管流量計(jì)是根據(jù)皮托管測(cè)速原理，通過測(cè)總靜壓來推算流量，常用于大口徑測(cè)氣體流量，它產(chǎn)生差壓一般都比較小，最小可能只有20-30帕，為此要盡量避免使用引壓管，選用高精度的微差壓變送器，如3051等，可以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，這樣不但可以減少使用引壓管而引起的泄漏，還可補(bǔ)償受溫度、壓力的變化而變動(dòng)的差壓信號(hào)失真等問題。如選用多參數(shù)變送器一體化的均速管流量計(jì)系列ProBar等。
4.保證一定的直管段長度。
差壓式均速管流量計(jì)前部管道必須確保有7~9倍管道直徑的直管道長度此數(shù)據(jù)各資料不一，從3倍到30倍全有，才能使大管道內(nèi)氣體的流速盡量對(duì)稱分布于軸線，只有這樣，僅測(cè)幾點(diǎn)的流速就能推算流經(jīng)整個(gè)截面的流量，否則大管道內(nèi)氣體的流速分布將會(huì)很復(fù)雜，流量系數(shù)K的波動(dòng)將會(huì)很大，不能保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。但水泥的工藝設(shè)計(jì)不可能保證很長的直管道，這的確是一矛盾。筆者認(rèn)為，如確定選用某種形式的均速管流量計(jì)，可和供貨商商量在保證系統(tǒng)的重復(fù)性前提下，盡量縮短直管道，有的報(bào)道稱，只要測(cè)管直徑和工藝管徑之比小于1/10，前部管道的直管道長度可降到3~4倍。
5.重復(fù)性和精確度。
在水泥廠的自動(dòng)化系統(tǒng)中，差壓式均速管流量計(jì)只是在某一工藝點(diǎn)提供信息源的檢測(cè)環(huán)節(jié)，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(yīng)是正確無誤地反映流量的變化，如測(cè)定磨機(jī)進(jìn)出口風(fēng)量并不是測(cè)定風(fēng)量的確切值，主要看它在工藝過程中的變化，通過調(diào)節(jié)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(shù)關(guān)系不隨意變化，即重復(fù)性較好就可以了。一般來講直管段達(dá)不到要求的情況下，重復(fù)性可做到0.5%，而誤差就可能超過6%。在自動(dòng)化系統(tǒng)中作為調(diào)節(jié)和監(jiān)控，采用結(jié)構(gòu)簡單的差壓式均速管流量計(jì)就有其優(yōu)勢(shì)。
6.加裝必要的粉塵過濾裝置。
目前均速管制造廠雖然宣稱測(cè)量傳感器的抗堵塞問題已能解決，但由于水泥工藝特殊情況，筆者還是建議加裝必要的附屬設(shè)備，如粉塵過濾裝置等，以確保儀表正常工作。
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