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孔板流量计测量煤气流量

发布时间:2014-06-10  浏览:1288次  字号:  

现象
   重庆钢铁集团所属某工厂用圆缺孔板测量高炉煤气流量,在使用数年后,将差压装置拆下清洗时发现,孔板圆缺部分高度的1/8-1/6被堆积物占据,对流量测量影响几何?
分析
    圆缺孔板在钢厂的煤气流量测量中应用十分普遍,这是因为钢厂的煤气管内带水严重,水平管道底部分层流动的水,流经圆缺孔板时不会在孔板前积醋,是圆缺孔板的最大优点。
  但是圆缺孔板前后直管段内壁也会结垢,如图3.11所示,从而对流量测量造成影响。这种影响主要包括两个部分,其一是使节流件开孔面积与管道截面积之比m发生变化对流量测量的影响,其二是圆缺孔有效面积变小对流量测量的影响。前者影响与标准孔板相似。但在着道截面积缩小的同时,圆缺孔有效面积也缩小一些,因此m变化不大。例如有一副DN1000的圆缺孔板,m为0.49,管道内壁被均匀结了一层20mm厚的沉积物后,管道截
面积减小为0.7238m2,而圆缺孔面积约减小为0.3547m2(将圆缺孔圆弧看作与管道圆弧相切),所以β仍为0.49。

  后者的影响较大,因为无沉积物时,开孔面积为0.3848m2,而沉积物厚度为20mm时,开孔有效面积为0.3547m2,约为无沉积物时的92.18%,因此仪表示值约偏高8.5%。
    实际计算时,因为圆缺孔半径为管道半径的0.98,20mm厚的沉积层仅有10mm阻挡了圆缺孔,所以实际影响只有8.5%的一半。
讨论
(1)防止圆缺孔板安装处管道积水引起测量误差
钢铁厂炉子的类型很多,随着炉子的类型不同和流量计安装在不同的管段,流经节流件的煤气携带的杂质也不同。前面的一节讨论的是煤气中带有较多的灰尘和焦油,以致在圆缺孔处结垢,引起流量测量误差。这一节讨论的是圆缺孔板处管道内积水引起测量误差。
  圆缺孔板的优点是在节流件的下部开有圆缺孔,流体中如果有较多的水,则可在水平管道的底部从节流件前经圆缺孔顺利地流到下游,不影响流量测量。
  这是理想的情况,实际情况并不那么理想。在检修时拆下节流件观察往往发现圆缺孔处积水的痕迹。
  圆缺孔板安装处,管道底部积水的原因有两个。其一是水平管道并非真正水平,在相邻两个支架之间,水平管道总有一定的挠度,于是在两个支架中点处就成为积水最深处。其二是煤气在大管道内流动,静压低流速低,无法依靠气体的流动将积水带往下游。
    杜绝圆缺孔板安装处管道积水的措施有两个:一是将圆缺孔板的安装地点选在靠近支架处;另一是设法使该安装地点附近的管道保持适当的坡度。上游高下游低,让水在该安装地点无法停留。
(2)防止差压信号传输通道和差压变送器高低压室内积水
防止差压信号传输通道和差压变送器高低压室内积水的措施有两个:一是差压信号从差压装置的上方引出;二是引压管坡度、根部阀选型和差压变送器安装按3.
6节的方法设计。

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