智能高(gao)精度電磁流(liú)量計在水泥(ni)行業開始應(yīng)用
在化工、石(shí)化鋼鐵、電力(li)、供熱和水處(chù)理等行業各(ge)種❌流量計應(ying)用十分普遍(biàn),用于測量各(gè)
種液體和氣(qì)體的流量。随(sui)着工業領域(yu)對流量測量(liang)㊙️的要求😘不斷(duàn)提高,在市場(chang)上出現了各(ge)種新
型的流(liú)量計,它們根(gen)據測量機理(lǐ)冠以不同的(de)修飾🙇♀️術🌈語,如(ru)㊙️科裏奧利、超(chāo)聲波、電磁、渦(wo)街
流量計等(děng),比起傳統的(de)容積式、文丘(qiu)裏管、機械孔(kong)闆式流🛀量計(ji)來,新型電磁(cí)流量計有更(gèng)新
穎的特點(diǎn),在精度、可靠(kao)性、重複性、可(ke)維護性方面(mian)和老式的流(liú)量🤞計相比有(yǒu)顯著的差異(yi),
在這些設備(bèi)裏,易磨損的(de)活動部件很(hen)少或根本沒(mei)有
;
流量計中(zhong)大部分都是(shi)非侵入式元(yuán)件,具
有更小(xiao)的壓降和更(geng)好的安全性(xìng)
;
很多儀表西(xi)己備有微處(chù)理器,能執行(hang)自診斷和其(qi)他功能,從
而(er)能爲用戶提(ti)供實時的反(fǎn)饋和曆史數(shu)據采集。
相對(dui)其他行業,各(gè)種流量計在(zài)水泥工業應(yīng)用較少,這⭐是(shì)由于生産工(gong)藝過程中主(zhu)要介質是
物(wù)料流和氣流(liu),在物料流中(zhōng)則以粉狀和(he)顆粒爲主🏃,在(zai)主工藝流程(chéng)中液體料流(liú)幾乎沒有,而(ér)
氣流還帶有(you)一定的粉塵(chen),并且是在大(dà)管道内通過(guo),它給流量測(ce)量帶來很大(da)的難度。雖然(rán)在
某些工藝(yì)點,如冷卻機(ji)各室的風量(liang),由于測定的(de)是高🈚壓空氣(qi)㊙️流量,管道的(de)口徑也不大(da),一
般用傳統(tong)的文丘裏管(guan),通過差壓可(ke)以測量,但由(you)于測量精🚶度(du)低,流量值僅(jin)能作爲參考(kǎo),而
且用它來(lái)調節風門的(de)開度,恒定風(fēng)量也較困難(nán),目前一☔些日(rì)🌐産
5000
噸生産線(xiàn)已不測量高(gao)壓
空氣的流(liu)量,而是通過(guò)測定高壓羅(luo)茨風機輸出(chu)的電功率來(lái)估算流量。故(gù)流量測量過(guò)去在水
泥行(hang)業幾乎是一(yī)個空白,自動(dòng)化技術人員(yuan)往往隻知溫(wēn)度、壓力、物位(wèi)等計量傳感(gan)器。随着
水泥(ni)生産規模增(zēng)大、工藝過程(cheng)不斷更新,流(liu)量測量和新(xīn)💃🏻型電磁流量(liàng)計也開始在(zài)水泥行業應(ying)
用。
1.
大管道氣(qì)體流量的測(ce)量。
早期引進(jìn)的一些幹法(fa)水泥生産線(xian),國外公司提(tí)出在🌐窯尾出(chu)口🏃🏻♂️處和廢氣(qì)處理的大管(guan)道中檢
測氣(qì)體流量并相(xiang)應調節有關(guān)閥門,曾選用(yong)過孔闆式流(liú)量計❄️、笛形均(jun)速管流量計(ji)等,但使用
過(guo)程中難度太(tai)大,由于流量(liàng)測量并不影(ying)響水泥的生(sheng)産🌏,後一直♌沒(mei)有使用。随着(zhe)水泥工藝和(he)
規模的不斷(duàn)更新,大型立(lì)磨已得到普(pǔ)遍應用,在立(lì)✏️磨的工藝流(liu)程中,要求測(cè)定磨機進出(chū)口
風量并保(bǎo)持循環風量(liàng)恒定,如我國(guó)出口阿曼的(de)日産
3300
噸水泥(ni)生産線,采用(yong)了非凡公司(si)的
立磨,在測(cè)點一覽表中(zhōng)就有此要求(qiú),日産
3000
噸級水(shui)泥生産線生(shēng)料磨的出口(kou)風管口徑一(yī)般
在
800
毫米左(zuo)右。在流量測(cè)量規範中,管(guan)道口徑大于(yú)
200
毫米就屬于(yú)大口徑流量(liàng)測量,如用
傳(chuán)統的孔闆式(shì)流量計,在運(yun)行中,由于孔(kong)闆的節流孔(kǒng)銳邊✍️磨損⭐、闆(pan)面沾污,管道(dao)積聚凝結
灰(huī),在磨損後需(xū)要進行更換(huàn)
;
孔闆流量計(jì)還有量程比(bi)小、精度低、不(bu)可恢複壓損(sun)大✏️等缺💰點
;
對(duì)于大口徑的(de)管道需要大(dà)的法蘭,其價(jià)格、安裝成本(běn)和🚶♀️維護也是(shì)一個值得關(guan)注的問題。另(ling)
外氣體的流(liu)量測量受溫(wēn)度、壓力的變(biàn)化而變動,它(ta)對氣體的流(liú)量測量會造(zao)成嚴重的影(yǐng)響,
主要表現(xian)在度和重複(fu)性方面
;
在水(shuǐ)泥行業中被(bei)測過程氣體(tǐ)大多含有粉(fen)塵,測量傳感(gan)器中
一般帶(dai)有小孔,粉塵(chen)會容易造成(chéng)測量傳感器(qi)的堵塞,故在(zài)🏒水泥行業大(da)管道氣體流(liu)量測量難
度(du)大,有許多問(wèn)題有待解決(jue)。
随着新型差(chà)壓式均速管(guǎn)流量計在市(shì)場中出現,解(jie)決了大管道(dào)🈲氣體流量的(de)測量的難題(ti),它
有着量程(cheng)比大、精度高(gāo)、不可恢複壓(yā)損小的特點(dian),也可通❄️過各(ge)種措施以防(fáng)氣體中的粉(fěn)塵堵
塞測量(liàng)傳感器。本文(wén)将重點介紹(shao)新型差壓式(shì)均速⭕管流🈚量(liang)計的工作原(yuan)理,基本結構(gou),性能特
點和(hé)應用等。
2.
新型(xing)流量測量機(jī)理用于水泥(ní)工藝過程的(de)物料測量。
水(shuǐ)泥工藝過程(chéng)中原料、中間(jian)成品和zui終産(chǎn)品全是固體(tǐ),而且以顆粒(lì)狀和粉狀物(wù)料爲主,
這些(xie)物料的流量(liang)測量在水泥(ni)工廠是由電(dian)子皮帶秤🔴和(he)各種固體流(liú)量計來實現(xiàn)的,它們既是(shì)工
藝設備又(yòu)是自動化設(she)備,但不屬于(yú)流量儀表。近(jin)幾年來國外(wài)☂️一些公司把(bǎ)新型流量儀(yi)表的測
量機(jī)理,如科裏奧(ào)利、超聲波用(yòng)于計量稱,zui典(diǎn)型的例🌈子是(shì)🌈德國申🌐克公(gōng)司用科裏奧(ao)利力測
量流(liu)體質量的機(jī)理開發的科(kē)裏奧利稱,用(yòng)它來測量煤(méi)粉比起其他(tā)煤粉計量稱(chēng),有結構簡單(dan)
、控制精度高(gao)、計量和輸送(sòng)一體化等特(te)點,現已廣泛(fàn)應用👨❤️👨在我國(guó)水泥行業,國(guó)内有些企業(ye)
也有用科裏(lǐ)奧利開發的(de)計量稱,但各(gè)方面指标多(duo)不及❤️申🌍克的(de)産品。
3.
在輔助(zhu)流程中采用(yong)新型電磁流(liu)量計。
在水泥(ní)工業的輔助(zhu)流程主要用(yong)于提高設備(bei)運轉☀️率和保(bǎo)護設備,如廢(fèi)氣處理流程(cheng)中增濕噴
水(shui)是爲了增加(jia)粉塵的比電(diàn)阻,從而使電(diàn)收塵器的效(xiao)率得以提高(gao)。在新型幹法(fa)水泥廠都設(she)有
噴水自動(dòng)調節回路,在(zài)水量控制中(zhōng)各廠設置了(le)電磁流量計(jì),有的還配置(zhì)了捆綁式超(chāo)聲流量
計,起(qi)到了很好的(de)監控作用,也(ye)使噴水自動(dòng)調節回路能(néng)正常❤️運行。
二(èr)
.
新型差壓式(shì)均速管流量(liang)計
差壓式均(jun)速管流量計(jì)是在上世紀(jì)
60
年代末問世(shi)的,它是基于(yú)伯努利能量(liang)守恒原則和(hé)皮🧑🏽🤝🧑🏻托
管測速(sù)原理發展起(qǐ)來的,所謂皮(pi)托管測速實(shí)際是⭕測量管(guǎn)道中圓管直(zhi)徑上或矩形(xíng)菱形管長與(yu)
寬上幾點的(de)流速通過能(néng)量守恒原則(ze)推算出流量(liàng)的一種插入(ru)式流量儀表(biǎo),此圓管或菱(ling)形管通
常也(ye)稱檢測杆,我(wǒ)們常提到的(de)“阿牛巴流量(liàng)計
"Annubar
實際就是(shì)差壓式均速(sù)管流量計,是(shi)
一個名稱也(ye)是一個注冊(ce)商标。它因其(qi)結構簡單,裝(zhuāng)⛹🏻♀️、拆方便,價🈲格(ge)🙇♀️低廉及節能(néng)等優點,在
大(dà)于口徑爲
200
毫(háo)米的管道,在(zài)一些行業常(cháng)作爲流量測(ce)量的儀表作(zuò)爲🐕工況監控(kong),如我國
西氣(qì)東輸的世紀(jì)工程中,在幹(gàn)線内徑爲一(yi)米的管道上(shang),約
50%
以上的流(liú)量計采用了(le)
Emerson
公司的均速(sù)管流量計。而(er)對于水泥行(hang)業特殊的氣(qì)體狀況,我🧡們(men)🏃🏻如要選用差(cha)壓式均速管(guǎn)流量
計,必須(xū)要考慮以下(xià)幾方面:
1.
提供(gòng)正确的流量(liàng)和管道數據(jù)。
差壓式均速(su)管流量計的(de)機械尺寸是(shì)根據要安裝(zhuāng)🐪的👄管道尺寸(cun)量身定制的(de),其測量範圍(wéi)是根
據工藝(yì)提供的流量(liang)數據計算和(he)标定。我們如(rú)要選用時,一(yī)定要✊正确提(ti)供給制造商(shāng)流量數據
和(hé)管道尺寸,管(guǎn)道尺寸包括(kuò)外徑和壁厚(hou)。
2.
正确選擇檢(jiǎn)測杆。
差壓式(shi)均速管流量(liang)計其主要結(jie)構是一根插(chā)入的檢🔴測杆(gan),它⁉️有各種形(xing)式,其截面形(xíng)狀不一
,有圓(yuan)管或菱形管(guǎn),近來又推出(chū)了翼形、彈頭(tou)形、
T
形、
Delta
形,由于(yú)各種形狀的(de)檢測杆
對應(yīng)了不同的流(liu)體理論,水泥(ní)廠如确定采(cai)用均速管🏃🏻流(liú)量計,筆者建(jian)議隻提供流(liu)量數據和管(guan)
道尺寸,可由(you)制造商根據(jù)測定的氣流(liú)特性來确定(ding)❤️檢測杆🈲的形(xíng)式和檢測孔(kǒng)的數量和位(wèi)置。
3.
要選用高(gāo)精度的微差(cha)壓變送器。
差(cha)壓式均速管(guǎn)流量計是根(gen)據皮托管測(ce)速原理,通過(guo)測總靜💔壓來(lái)推算流量,常(chang)用于大口徑(jìng)
測氣體流量(liang),它産生差壓(ya)一般都比較(jiào)小,zui小可能隻(zhi)有🈲
20-30
帕,爲此要(yào)盡量避免使(shi)用引壓
管,選(xuǎn)用高精度的(de)微差壓變送(song)器,如
3051
等,的方(fang)案是采用均(jun)速管、三閥組(zǔ)、差壓變
送器(qi)一體化的直(zhi)接安裝方式(shi),這樣不但可(kě)以減少使用(yong)引壓管而引(yǐn)起的洩漏,還(hai)可補償受溫(wēn)
度、壓力的變(bian)化而變動的(de)差壓信号失(shi)真等問題。如(ru)選用多💚參數(shù)變送器一體(tǐ)化的均速管(guan)流量
計系列(lie)
ProBar
等。
4.
保證一定(ding)的直管段長(zhǎng)度。
差壓式均(jun1)速管流量計(ji)前部管道必(bi)須确保有
7~9
倍(bèi)管道直徑的(de)直管道長度(dù)此數據各資(zi)料不
一,從
3
倍(bei)到
30
倍全有,才(cai)能使大管道(dao)内氣體的流(liu)速盡量對稱(chēng)分👣布于軸線(xiàn),隻有這樣,僅(jin)測
幾點的流(liu)速就能推算(suàn)流經整個截(jie)面的流量,否(fǒu)則大管🔴道内(nei)氣體的流速(sù)分布将會很(hen)複雜,流
量系(xì)數
K
的波動将(jiang)會很大,不能(neng)保證測量的(de)準确度。
但水(shui)泥的工藝設(she)計不可能保(bǎo)證很長的直(zhi)管道,這的确(què)是一🔴矛盾。筆(bǐ)者認爲,如确(què)定選用某
種(zhong)形式的均速(su)管流量計,可(kě)和供貨商商(shāng)量在保證系(xì)統🔞的重♊複性(xìng)前提下,盡量(liang)縮短直管道(dao),
有的報道稱(chēng),隻要測管直(zhí)徑和工藝管(guǎn)徑之比小于(yú)
1/10
,前部管道的(de)直管道長度(dù)可降到
3~4
倍
5.
重(zhòng)複性和度。
在(zài)水泥廠的自(zi)動化系統中(zhong),差壓式均速(su)管流量計隻(zhi)是在某一工(gōng)藝點提供信(xin)息源的檢測(cè)環
節,它的輸(shu)出所反映的(de)氣體流量信(xin)息,并不要求(qiú)是某一♍确切(qie)值🌍,而應是正(zhèng)确無誤地反(fǎn)映流
量的變(biàn)化,如測定磨(mo)機進出口風(fēng)量并不是測(cè)定風量的🌈确(que)切值,主要看(kàn)它在工藝過(guò)程中的變
化(hua),通過調節以(yi)保持風量的(de)恒定。這裏要(yao)求均速管工(gōng)作可靠,其輸(shū)出與流量存(cun)在的單值函(hán)
數關系不随(suí)意變化,即重(zhong)複性較好就(jiu)可以了。一般(ban)來講直管段(duan)達不到要求(qiu)的情況下,重(zhòng)複
性可做到(dào)
0.5%
,而誤差就可(ke)能超過
6%
。在自(zi)動化系統中(zhong)作爲調節和(hé)監控,采用結(jie)構簡單的
差(chà)壓式均速管(guǎn)流量計就有(you)其優勢。
6.
加裝(zhuang)必要的粉塵(chen)過濾裝置。
目(mù)前均速管制(zhì)造廠雖然宣(xuan)稱測量傳感(gǎn)器的抗堵塞(sai)問題已能♋解(jiě)決,但由于水(shuǐ)泥工藝特殊(shū)情
況,筆者還(hái)是建議加裝(zhuāng)必要的附屬(shu)設備,如粉塵(chen)過⛷️濾裝置✍️等(deng),以确保儀表(biao)正常工作。
三(san)
.
結論
1.
随着水(shuǐ)泥生産規模(mo)增大、工藝過(guo)程不斷更新(xin),流量測量和(he)新👣型電磁流(liú)量計也開始(shi)在水泥
行業(ye)應用,而且發(fā)展的趨勢看(kan)好。
2.
在水泥工(gōng)廠的自動化(hua)系統中,如用(yong)作調節和監(jian)控,則大管道(dao)🚩氣🏃體流量的(de)測量,可差
壓(yā)式均速管流(liú)量計。
3.
由于水(shuǐ)泥工藝中大(da)管道氣體含(hán)粉塵,在選用(yong)時務🔱必與差(chà)壓式均速管(guǎn)制造廠确定(dìng)“量身定
制和(hé)直接安裝時(shí)每一細節,有(yǒu)些必要的附(fù)件一定要在(zai)定貨中确定(dìng)。
電磁流量計(jì)在水泥行業(ye)的應用
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