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智能高(gao)精度電磁流(liú)量計在水泥(ní)行業開始應(ying)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(yīng)用十分普遍(bian),用于測量各(gè)
種液體和氣(qi)體的流量。随(sui)着工業領域(yu)對流量測量(liàng)⁉️的要求不🤟斷(duan)提高,在市場(chǎng)上出現了各(ge)種新
型的流(liú)量計,它們根(gēn)據測量機理(li)冠以不同的(de)修飾術🔱語,如(rú)㊙️科裏☎️奧利、超(chao)聲波、電磁、渦(wo)街
流量計等(děng),比起傳統的(de)容積式、文丘(qiū)裏管、機械孔(kong)闆式流量計(ji)來,新型電磁(ci)流量計有更(gèng)新
穎的特點(dian),在精度、可靠(kao)性、重複性、可(kě)維護性方面(miàn)和老式的流(liú)量計相比有(you)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(zhōng)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(xing)
;
很多儀表西(xī)己備有微處(chù)理器,能執行(hang)自診斷和其(qí)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(zhǔ)要介質是
物(wu)料流和氣流(liu),在物料流中(zhong)則以粉狀和(hé)顆粒爲主,在(zài)主😍工藝流程(cheng)中液體料流(liú)幾乎沒有,而(er)
氣流還帶有(yǒu)一定的粉塵(chén),并且是在大(da)管道内通過(guò),它給流量測(ce)量帶來很大(dà)的難度。雖然(rán)在
某些工藝(yi)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(dà),一
般用傳統(tong)的文丘裏管(guan),通過差壓可(kě)以測量,但由(yóu)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(nan),目前一🚩些日(ri)産
5000
噸生産線(xiàn)已不測量高(gāo)壓
空氣的流(liú)量,而是通過(guò)測定高壓羅(luó)茨風機輸出(chū)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(dong)化技術人員(yuán)往往隻知溫(wen)度、壓力、物位(wei)等計量傳感(gǎn)器。随着
水泥(ní)生産規模增(zeng)大、工藝過程(chéng)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(qi)體流量的測(ce)量。
早期引進(jin)的一些幹法(fǎ)水泥生産線(xiàn),國外公司提(ti)出在窯尾出(chu)口處和廢氣(qi)處理的大管(guǎn)道中檢
測氣(qi)體流量并相(xiàng)應調節有關(guan)閥門,曾選用(yong)過孔闆式流(liu)量計☎️、笛形均(jun1)速管流量計(jì)等,但使用
過(guò)程中難度太(tài)大,由于流量(liàng)測量并不影(ying)響水泥的生(shēng)産,後一直沒(méi)有使用。随着(zhe)水泥工藝和(he)
規模的不斷(duan)更新,大型立(li)磨已得到普(pu)遍應用,在立(lì)磨的工㊙️藝流(liú)程中,要求測(cè)定磨機進出(chū)口
風量并保(bao)持循環風量(liàng)恒定,如我國(guó)出口阿曼的(de)日産
3300
噸水泥(ní)生産線,采用(yong)了非凡公司(sī)的
立磨,在測(ce)點一覽表中(zhōng)就有此要求(qiu),日産
3000
噸級水(shui)泥生産線生(shēng)料磨的出口(kǒu)風管口徑一(yi)般
在
800
毫米左(zuǒ)右。在流量測(cè)量規範中,管(guǎn)道口徑大于(yu)
200
毫米就屬于(yú)大口徑流量(liang)測量,如用
傳(chuan)統的孔闆式(shì)流量計,在運(yun)行中,由于孔(kong)闆的節流🐆孔(kong)🙇♀️銳邊👅磨損、闆(pǎn)面沾污,管道(dao)積聚凝結
灰(huī),在磨損後需(xu)要進行更換(huàn)
;
孔闆流量計(jì)還有量程比(bǐ)小、精度低、不(bu)可恢複壓損(sǔn)大等缺點
;
對(duì)于大口徑的(de)管道需要大(da)的法蘭,其價(jia)格、安裝成本(ben)和維護🛀也♍是(shì)一個值得關(guān)注的問題。另(ling)
外氣體的流(liú)量測量受溫(wen)度、壓力的變(biàn)化而變動,它(tā)對♊氣體的流(liu)量測量會造(zao)成嚴重的影(ying)響,
主要表現(xiàn)在度和重複(fú)性方面
;
在水(shuǐ)泥行業中被(bèi)測過程氣體(ti)大多含有粉(fěn)塵,測量💋傳感(gǎn)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(zai)水泥行業大(dà)管道氣體流(liú)量測量難
度(dù)大,有許多問(wen)題有待解決(jué)。
随着新型差(cha)壓式均速管(guan)流量計在市(shi)場中出現,解(jie)決💘了⭐大管👉道(dao)氣體流量的(de)測量的難題(tí),它
有着量程(cheng)比大、精度高(gao)、不可恢複壓(yā)損小的特點(diǎn),也可😘通🔱過各(ge)😍種措施以防(fang)氣體中的粉(fen)塵堵
塞測量(liàng)傳感器。本文(wen)将重點介紹(shao)新型差壓式(shi)均速管流量(liang)計的工作原(yuan)理,基本結構(gou),性能特
點和(he)應用等。
2.
新型(xíng)流量測量機(ji)理用于水泥(ni)工藝過程的(de)物料測量。
水(shui)泥工藝過程(cheng)中原料、中間(jiān)成品和zui終産(chan)品全是固⛹🏻♀️體(ti),而且🛀以顆粒(lì)狀和粉狀物(wu)料爲主,
這些(xiē)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(liu)量計來實現(xiàn)的,它們既是(shi)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(yí)表的測
量機(ji)理,如科裏奧(ao)利、超聲波用(yong)于計量稱,zui典(diǎn)型的例⭐子是(shì)德國申克公(gong)司用科裏奧(ao)利力測
量流(liu)體質量的機(ji)理開發的科(ke)裏奧利稱,用(yòng)它來測㊙️量煤(méi)粉比起其他(ta)煤粉計量稱(cheng),有結構簡單(dan)
、控制精度高(gao)、計量和輸送(song)一體化等特(te)點,現已廣泛(fan)應🍓用👣在我國(guó)☎️水泥行業,國(guó)内有些企業(ye)
也有用科裏(li)奧利開發的(de)計量稱,但各(ge)方面指标多(duo)不及申🏃克🐕的(de)産品。
3.
在輔助(zhù)流程中采用(yong)新型電磁流(liú)量計。
在水泥(ni)工業的輔助(zhù)流程主要用(yong)于提高設備(bèi)運轉率和保(bǎo)護⛱️設備,如廢(fei)氣處理流程(chéng)中增濕噴
水(shui)是爲了增加(jiā)粉塵的比電(dian)阻,從而使電(dian)收塵器的效(xiào)💯率得以提高(gāo)。在新型幹法(fǎ)水泥廠都設(shè)有
噴水自動(dong)調節回路,在(zai)水量控制中(zhong)各廠設置了(le)電磁流量計(ji),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(yě)使噴水自動(dòng)調節回路能(néng)正💔常運行。
二(èr)
.
新型差壓式(shi)均速管流量(liang)計
差壓式均(jun)速管流量計(ji)是在上世紀(jì)
60
年代末問世(shi)的,它是基于(yu)伯努利能量(liàng)守恒原則和(he)皮🐆托
管測速(su)原理發展起(qi)來的,所謂皮(pi)托管測速實(shí)際是測👅量管(guan)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(neng)量守恒原則(zé)推算出流量(liang)的一種插入(rù)☁️式流量儀表(biǎo),此圓管或菱(ling)形管通
常也(ye)稱檢測杆,我(wo)們常提到的(de)“阿牛巴流量(liang)計
"Annubar
實際就是(shì)差壓式均速(sù)管流量計,是(shì)
一個名稱也(ye)是一個注冊(ce)商标。它因其(qí)結構簡單,裝(zhuang)、拆方便,價格(gé)低廉及節能(neng)等優點,在
大(da)于口徑爲
200
毫(hao)米的管道,在(zài)一些行業常(chang)作爲流量測(cè)量的儀表🌍作(zuo)爲工況監控(kong),如我國
西氣(qi)東輸的世紀(jì)工程中,在幹(gàn)線内徑爲一(yi)米的管道上(shàng),約
50%
以上的流(liu)量計采用了(le)
Emerson
公司的均速(su)管流量計。而(er)對于水泥行(hang)業特殊的氣(qi)❗體狀😍況,我們(men)如要選用差(chà)壓式均速管(guan)流量
計,必須(xū)要考慮以下(xia)幾方面:
1.
提供(gòng)正确的流量(liang)和管道數據(ju)。
差壓式均速(su)管流量計的(de)機械尺寸是(shi)根據要安裝(zhuāng)的管道尺寸(cùn)量身定制的(de),其測量範圍(wei)是根
據工藝(yì)提供的流量(liàng)數據計算和(hé)标定。我們如(ru)要選用時,一(yi)定要正确提(tí)供給制造商(shang)流量數據
和(hé)管道尺寸,管(guǎn)道尺寸包括(kuò)外徑和壁厚(hòu)。
2.
正确選擇檢(jian)測杆。
差壓式(shi)均速管流量(liàng)計其主要結(jié)構是一根插(cha)入的檢測👈杆(gǎn),它有各種形(xíng)式,其截面形(xing)狀不一
,有圓(yuán)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(yu)各種形狀的(de)檢測杆
對應(yīng)了不同的流(liu)體理論,水泥(ni)廠如确定采(cǎi)用均速管流(liu)量計,筆者建(jian)議隻提供流(liu)量數據和管(guan)
道尺寸,可由(yóu)制造商根據(ju)測定的氣流(liú)特性來确定(dìng)🔴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(chà)壓式均速管(guan)流量計是根(gen)據皮托管測(cè)速原理,通過(guo)測⭕總🥵靜壓來(lai)推算流量,常(cháng)用于大口徑(jìng)
測氣體流量(liang),它産生差壓(ya)一般都比較(jiao)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(xuan)用高精度的(de)微差壓變送(song)器,如
3051
等,的方(fāng)案是采用均(jun1)速管、三閥組(zu)、差壓變
送器(qì)一體化的直(zhí)接安裝方式(shì),這樣不但可(ke)以減少使♌用(yòng)引壓管🔞而引(yǐn)起的洩漏,還(hai)可補償受溫(wen)
度、壓力的變(biàn)化而變動的(de)差壓信号失(shi)真等問題。如(rú)🔴選用多參❗數(shù)變送器一體(ti)化的均速管(guǎn)流量
計系列(liè)
ProBar
等。
4.
保證一定(ding)的直管段長(zhǎng)度。
差壓式均(jun)速管流量計(jì)前部管道必(bi)須确保有
7~9
倍(bei)管道直徑的(de)直管道長度(du)此數據各資(zi)料不
一,從
3
倍(bei)到
30
倍全有,才(cái)能使大管道(dao)内氣體的流(liú)速盡量對稱(cheng)分♌布于♋軸線(xian),隻有這樣,僅(jin)測
幾點的流(liu)速就能推算(suan)流經整個截(jié)面的流量,否(fou)則大管道内(nei)氣體的流速(sù)分布将會很(hen)複雜,流
量系(xi)數
K
的波動将(jiāng)會很大,不能(neng)保證測量的(de)準确度。
但水(shuǐ)泥的工藝設(she)計不可能保(bǎo)證很長的直(zhí)管道,這的确(que)是一矛盾。筆(bi)者認爲,如确(que)定選用某
種(zhǒng)形式的均速(sù)管流量計,可(ke)和供貨商商(shāng)量在保證系(xì)統🐇的❓重複性(xìng)前提下,盡量(liàng)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(yu)
1/10
,前部管道的(de)直管道長度(dù)可降到
3~4
倍
5.
重(zhong)複性和度。
在(zài)水泥廠的自(zì)動化系統中(zhong),差壓式均速(su)管流量計隻(zhi)是在某一工(gong)藝點提供信(xìn)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(qiu)是某一♻️确切(qiē)值🏃,而應是正(zhèng)确無誤地反(fan)映流
量的變(bian)化,如測定磨(mo)機進出口風(fēng)量并不是測(ce)定風🏃量的确(què)⛷️切值,主要看(kan)它在工藝過(guò)程中的變
化(hua),通過調節以(yǐ)保持風量的(de)恒定。這裏要(yào)求均速管工(gong)作可靠🌈,其輸(shū)出與流量存(cun)在的單值函(hán)
數關系不随(sui)意變化,即重(zhong)複性較好就(jiù)可以了。一般(bān)來講直管段(duàn)達不到要求(qiú)的情況下,重(zhong)複
性可做到(dào)
0.5%
,而誤差就可(kě)能超過
6%
。在自(zi)動化系統中(zhōng)作爲調節和(hé)監控,采用結(jie)構簡單的🌈
差(cha)壓式均速管(guǎn)流量計就有(yǒu)其優勢。
6.
加裝(zhuāng)必要的粉塵(chén)過濾裝置。
目(mu)前均速管制(zhì)造廠雖然宣(xuān)稱測量傳感(gan)器的抗堵塞(sāi)問題已能解(jie)決,但由于水(shuǐ)泥工藝特殊(shū)情
況,筆者還(hái)是建議加裝(zhuang)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(sān)
.
結論
1.
随着水(shui)泥生産規模(mo)增大、工藝過(guò)程不斷更新(xin),流量測🏃♂️量和(hé)新型電磁流(liú)量計也開始(shǐ)在水泥
行業(ye)應用,而且發(fā)展的趨勢看(kàn)好。
2.
在水泥工(gong)廠的自動化(huà)系統中,如用(yong)作調節和監(jian)控,則大管道(dào)氣♋體流量的(de)測量,可差
壓(yā)式均速管流(liu)量計。
3.
由于水(shuǐ)泥工藝中大(dà)管道氣體含(han)粉塵,在選用(yòng)時務必與差(cha)壓式均速管(guǎn)制造廠确定(dìng)“量身定
制和(hé)直接安裝時(shi)每一細節,有(yǒu)些必要的附(fu)件一定💋要在(zai)🤞定貨中确定(ding)。
電磁流量計(jì)在水泥行業(yè)的應用
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