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多種流量計測量儀在氣體發電廠的合理應用技巧

更新時間:2020-06-04   點擊次數:696次

沼氣發電技術是在上也僅有少數幾個*掌握,企業關注的是效益,關注的是1m3氣到底能發出幾度電?傳統的計量的方法有采用渦街流量計、超聲波流量計、轉子流量計等,效果都不甚理想。

現在我們采用熱式氣體質量流量計,它的*運用,使長期困饒我們在計量問題上(理論設計與實際消耗相差太大)的難題得到了解決,由于量程比寬,這樣我們不同功率的機組可選用同一中規格的產品就可實現高精度測量。現就熱式氣體質量流量計的特點、原理、使用及與其他各款流量計的性能作一比較。

熱式質量流量計與渦街流量計、超聲流量計、轉子流量計等比較:

         ▲ 渦街流量計 特點:沒有可移動部件、計量精度高、壓力損失小檢測元件不與被測流體接觸、輸出信號與流體的溫度、壓力、密度、成分、粘度等參數無關。

           ▲ 渦街流量計原理:它是應用流體力學中的卡曼渦街原理來測量流體流量的。把一個旋渦發生體(圓柱體、三角柱等非流線型對稱體)垂直插在管道中,當流體在管道中流動時,會在旋渦發生體后方左右兩側交替產生旋渦,形成旋渦列。這兩列旋渦相互形成平行狀,且左右交替出現,旋轉方向相反。旋渦的頻率f(Hz)與流體的平均流速v(m/s)及旋渦發生體的寬度(m)有如下關系: f=St*v/d (St為斯特勞哈爾系數,與旋渦發生體寬度d和流體雷諾數有關)

              ▲ 渦街流量計的使用相對簡單,安裝也比較方便,它分插入式和管道式兩種。在安裝時應注意流體的流動方向應同流量計指示的方向相同。

▲ 渦街流量計的缺點:量程比小(15:1);受震動影響大;管道的大小與價格呈正比;需要溫度壓力補償方可計量;小量程段不靈敏,不穩定,幾乎不可測量。

▲超聲波流量計特點:沒有壓力損失;安裝簡單;與流體的溫度、壓力、粘度等本身性質無關;無可動部件;可測量臟污、腐蝕氣體及多組分氣體。

                 ▲超聲波流量計原理:在管道中測量測量順流和逆流方向超聲波的傳播時間,再經過計算得出流體的流速。流體的流量則可以通過介質流速、管徑,以及用雷諾數對流體進行動力學方面的校正后得到。

具體來說:在管道中以“Z”型裝一對超聲波傳感器,兩個傳感器之間的距離L作為超聲波的傳播行程。超聲波在兩個傳感器之間的順流和逆流傳播時間分別表示為:Ts=L/(C+Vcosθ);Tn= L/(C-Vcosθ)式中C為聲波在靜止空氣中的速度,它隨氣體性質變化的函數,單位:m/s。V為氣體介質流速,單位m/s。θ為聲波行程與管道軸線之間的夾角。

             ▲超聲波流量計的使用也比較方便。在管道表面以“Z”型安裝,應注意應把傳感器安裝處打磨光亮并涂敷黃油,用固定裝置把傳感器與管道擰緊即可。

                      ▲超聲波流量計的缺點:量程比小(15:1);維護相對麻煩;氣體精度高的價格高;計量需要溫度、壓力補償;2.3 轉子流量計(氣體)

                    ▲轉子流量計的特點:就地顯示,無須電源;價格相對便宜;它有兩種材質,通常用的玻璃管轉子流量計和金屬管質量流量計。就地顯示和遠傳顯示皆可,接口有HART、標準電流信號、PROFIBUS等形式。

                        ▲轉子流量計的原理:轉子流量計也是一種速度式流量計。它有兩部分組成,一個是上大下小的錐形管,另一是放在錐形管中的轉子(也稱浮子)。

▲轉子流量計的使用比較方便,安裝時擰緊相應的螺栓就可以了,但應注意流體的流動的方向一定垂直向上。

               ▲轉子流量計的缺點:量程比小10:1;壓力損失相對大;污物易堵塞;安裝維護相對復雜;受震動影響大;需要溫度、壓力補償等;管徑大小與價格呈正比,一般在DN200以下。

                  ▲熱式質量流量計的特點:量程比寬可達1000:1;小量程段靈敏;不受溫度、壓力影響,直接測量氣體的質量;壓力損失可忽略;可實現大口徑小流量高精度測量;價格與管道的大小相差不大;高精度可達1%;溫度范圍寬可達-70℃~450℃;對粉塵、顆粒物不敏感。

                        ▲熱式質量流量計的原理:它是基于熱擴散原理的流量計。通俗的說,放在流體中的熱源,在流體經過它時,熱源本身的熱量將會損失,流體的質量流量越大,熱源損失的熱量越大。

這樣流體的流量與熱源損失的熱量在理想的情況下應相等。故知道了熱量的大小,我們就可以得出流體的流量。具體對熱式氣體質量流量計(以下簡稱熱式流量計)實現來說,就是:熱式流量計的探頭有兩個探針,其中一只是參考點,用來測量流體的溫度;另一只是加熱源,用來充當熱源。

            ▲熱式質量流量計使用、安裝比較方便,它有插入式、管道式兩種形式。無論是插入式還是管道式,維護、操作極為簡單,安裝時應注意流體方向應同熱式流量計指示的方向相同。

                  ▲熱式質量流量計的缺點:不適宜安裝在粘度大的環境中安裝;不適宜安裝在水珠含量在40%以上的場所。

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