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測管式流量計在濟鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)中的應用

作者: 時間:2013-04-03 來源:網(wǎng)絡 收藏
轉(zhuǎn)爐負能煉鋼是冶金制造企業(yè)節(jié)能措施之一。煉鋼轉(zhuǎn)爐回收煤氣的合理利用就是重要環(huán)節(jié)。根據(jù)流量計量,對流量、煤氣中的含氧量、含一氧化碳量進行調(diào)節(jié)控制,使合格的回收到企業(yè)煤氣系統(tǒng),除煉鋼作業(yè)回收用外還作為能源提供給公司內(nèi)各用戶,實現(xiàn)負能煉鋼目標。的回收是技術難題,轉(zhuǎn)爐煤氣的計量也是難題之一。因為進行轉(zhuǎn)爐煤氣測量的流量計需要適應轉(zhuǎn)爐煤氣臟塵大、高溫、管徑大、不停產(chǎn)特性,而必須滿足抗臟塵、能長期穩(wěn)定運行、維護量小、適合大口徑管線、檢測元件可不停氣在線安裝等計量需求,同時還具備計量實時數(shù)據(jù)存儲功能。經(jīng)性價比分析,濟鋼采購應用于第一煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收測量。

與其他流量計的性能比較

以前,大口徑煤氣流量測量曾用過孔板、文丘里管、威力巴、氣體超聲波、熱式質(zhì)量流量計等作為檢測元件。

孔板和文丘里管存在①阻力損失大;②測量臟污介質(zhì)(如煤氣)取壓孔易堵塞;③必須在斷流的情況下安裝拆卸,對于連續(xù)運行的工藝管線,安裝變的不可能;④管徑大于1.0米孔板不在國家標準(GB/T2624-93)支持范圍內(nèi),孔板的設計缺乏嚴格的科學依據(jù)等問題,應用效果不理想。
威力巴和氣體超聲波雖是可不停氣在線安裝的插入式流量計,安裝維護方便。但是,威力巴易發(fā)生取壓孔堵塞;而氣體超聲波因為探頭上易結(jié)污垢,造成聲波的反射和衍射;嚴重時需每周拆下清洗并丟失計量數(shù)據(jù);應用效果不理想。

熱式質(zhì)量流量計可不停氣在線安裝但需預置特性值,因為動態(tài)的轉(zhuǎn)爐煤氣含塵量、含水量與其出廠時的理論預設特性值發(fā)生較大變化,使得測量值不是偏低就是偏大,應用效果不理想。

基于皮托管測量原理的FJP型,是依據(jù)ISO3966《封閉管道流體流量的測量—采用皮托靜壓管的速度面積法》國際標準進行系統(tǒng)安裝和補償運算的,并針對被檢測介質(zhì)臟污、含水等因素,在測頭和結(jié)構(gòu)上采用獨特的專利設計(專利號:200420000638.7),避免了流量計檢測元件的堵塞與結(jié)垢,又能在工藝管線不斷流下進行在線安裝、拆卸和吹掃。該流量計完全適合計量需求。

FJP型的引用標準與測量原理

FJP型測管式流量計引用

ISO3966《封閉管道流體流量的測量—采用皮托靜壓管的速度面積法》國際標準。該標準規(guī)定在充滿流體的封密管道內(nèi),處于穩(wěn)定流動狀態(tài)的體積流量的測量方法。可測量流體的流速范圍:下限流速(空氣)為測頭在風洞中標定的最低流速(約3.0m/s),上限流速小于0.25倍的馬赫數(shù)。

據(jù)標準介紹,測頭所在位置的局部流速為:

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式中:a為測頭校準系數(shù)( 測管式流量計的每一支測頭須經(jīng)在國家技術監(jiān)督機構(gòu)授權的風洞上進行標定,以獲得測頭校準系數(shù)。);(1-ε)為可壓縮性修正系數(shù)。在液體中ε=0,所以不需要可壓縮性的修正,但在低馬赫數(shù)的可壓縮流體中,系數(shù)(1-ε)可按下述關系確定:

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式中:r為比熱比;P為局部靜壓;ρ為流體的局部密度;ΔP為由皮托管所指示的差壓。

可壓縮流體的密度由下述方程確定:

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式中:R=8.3143 J·mol-1·K-1,摩爾質(zhì)量以千克/摩爾表示并對空氣的值為02895;Z是氣體定律偏差系數(shù),對壓力小于10倍大氣壓和溫度在273K和373K之間的空氣來說,它與1相差無幾(它應與可壓縮性修正系數(shù)(1-ε)有區(qū)別);T是由下述公式所得的局部靜溫度:

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式中:T0是采用一個理想的全溫探頭在管道軸線上測得的總溫度。

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