智(zhì)能高精(jīng)度電磁(ci)流量計(ji)在水泥(ni)行業開(kai)始應用(yong)
在(zai)化工、石(shí)化鋼鐵(tiě)、電力、供(gòng)熱和水(shui)處理等(deng)行業各(ge)種流☀️量(liang)計應用(yong)十分普(pu)遍,用于(yú)測量各(gè)
種(zhong)液體和(he)氣體的(de)流量。随(sui)着工業(yè)領域對(duì)流量測(ce)量的要(yao)求㊙️不㊙️斷(duan)提高,在(zài)市場上(shàng)出現了(le)各種新(xīn)
型(xíng)的流量(liang)計,它們(men)根據測(ce)量機理(li)冠以不(bu)同的修(xiū)飾術語(yǔ),如🐇科裏(li)奧利、超(chāo)聲波、電(diàn)磁、渦街(jiē)
流(liu)量計等(děng),比起傳(chuan)統的容(róng)積式、文(wen)丘裏管(guǎn)、機械孔(kong)闆式流(liu)量計來(lái),新型電(dian)磁流量(liang)計有更(geng)新
穎的特(te)點,在精(jīng)度、可靠(kào)性、重複(fu)性、可維(wei)護性方(fang)面和♻️老(lao)式的流(liú)量🔱計相(xiàng)比有顯(xiǎn)著的差(chà)異,
在這些(xie)設備裏(li),易磨損(sun)的活動(dong)部件很(hěn)少或根(gēn)本沒有(yǒu)
;
流(liu)量計中(zhong)大部分(fèn)都是非(fei)侵入式(shi)元件,具(ju)
有(you)更小的(de)壓降和(hé)更好的(de)安全性(xing)
;
很(hen)多儀表(biǎo)西己備(bèi)有微處(chù)理器,能(neng)執行自(zì)診斷和(hé)其他功(gōng)能,從👣
而能(néng)爲用戶(hu)提供實(shi)時的反(fǎn)饋和曆(lì)史數據(jù)采集。
相對(duì)其他行(háng)業,各種(zhong)流量計(ji)在水泥(ní)工業應(ying)用較少(shǎo),這🈲是由(yóu)于生産(chan)工藝過(guo)程中主(zhǔ)要介質(zhi)是
物料流(liú)和氣流(liu),在物料(liào)流中則(zé)以粉狀(zhuang)和顆粒(li)爲主,在(zai)主工💰藝(yi)流程中(zhong)液體料(liao)流幾乎(hu)沒有,而(ér)
氣(qi)流還帶(dai)有一定(dìng)的粉塵(chen),并且是(shi)在大管(guǎn)道内通(tong)過,它給(gei)流量測(ce)量帶來(lái)很大的(de)難度。雖(sui)然在
某些(xiē)工藝點(dian),如冷卻(que)機各室(shì)的風量(liàng),由于測(cè)定的是(shì)高❓壓空(kong)氣流量(liàng),管道的(de)口徑也(yě)不大,一(yī)
般(bān)用傳統(tong)的文丘(qiū)裏管,通(tong)過差壓(ya)可以測(ce)量,但由(you)于測量(liàng)精度低(di),流量值(zhi)僅能作(zuò)爲參考(kǎo),而
且用它(ta)來調節(jiē)風門的(de)開度,恒(héng)定風量(liang)也較困(kun)難,目前(qián)一些日(ri)産🛀
5000
噸生産(chǎn)線已不(bu)測量高(gāo)壓
空氣的(de)流量,而(ér)是通過(guò)測定高(gāo)壓羅茨(cí)風機輸(shū)出的電(diàn)功率來(lai)估算流(liú)量。故流(liú)量測量(liàng)過去在(zai)水
泥行業(yè)幾乎是(shi)一個空(kong)白,自動(dòng)化技術(shu)人員往(wang)往隻知(zhi)溫🎯度、壓(yā)力、物位(wei)等計量(liang)傳感器(qi)。随着
水泥(ní)生産規(guī)模增大(dà)、工藝過(guò)程不斷(duan)更新,流(liu)量測量(liang)和新型(xíng)電磁🐅流(liú)量計也(yě)開始在(zài)水泥行(hang)業應
用。
1.
大管(guǎn)道氣體(tǐ)流量的(de)測量。
早期(qi)引進的(de)一些幹(gan)法水泥(ni)生産線(xiàn),國外公(gong)司提出(chū)在窯尾(wei)出口處(chù)和廢氣(qì)處理的(de)大管道(dao)中檢
測氣(qi)體流量(liang)并相應(ying)調節有(you)關閥門(mén),曾選用(yong)過孔闆(pan)式流量(liang)計、笛🏃♀️形(xing)均速管(guǎn)流量計(ji)等,但使(shi)用
過程中(zhōng)難度太(tài)大,由于(yu)流量測(ce)量并不(bu)影響水(shuǐ)泥的生(sheng)産,後一(yī)📧直沒有(yǒu)使用。随(sui)着水泥(ní)工藝和(he)
規(guī)模的不(bú)斷更新(xīn),大型立(lì)磨已得(dé)到普遍(biàn)應用,在(zai)立🤟磨的(de)工藝流(liu)程中,要(yào)求測定(ding)磨機進(jin)出口
風量(liàng)并保持(chi)循環風(fēng)量恒定(dìng),如我國(guó)出口阿(a)曼的日(rì)産
3300
噸水泥(ní)生産線(xian),采用了(le)非凡公(gōng)司的
立磨(mo),在測點(dian)一覽表(biǎo)中就有(yǒu)此要求(qiu),日産
3000
噸級(jí)水泥生(sheng)産線生(shēng)料磨的(de)出口風(fēng)管口徑(jìng)一般
在
800
毫米(mǐ)左右。在(zai)流量測(ce)量規範(fàn)中,管道(dao)口徑大(da)于
200
毫米就(jiu)屬于大(da)口徑流(liú)量測量(liang),如用
傳統(tǒng)的孔闆(pǎn)式流量(liang)計,在運(yùn)行中,由(yóu)于孔闆(pǎn)的節流(liu)孔銳邊(biān)磨🌏損、闆(pan)面沾污(wu),管道積(ji)聚凝結(jié)
灰(huī),在磨損(sun)後需要(yào)進行更(gèng)換
;
孔闆流(liú)量計還(hai)有量程(chéng)比小、精(jing)度低、不(bú)可恢複(fú)壓損大(da)🈲等缺點(diǎn)✌️
;
對(duì)于大口(kǒu)徑的管(guǎn)道需要(yào)大的法(fa)蘭,其價(jia)格、安裝(zhuāng)成🆚本和(hé)維護🥰也(ye)是一個(gè)值得關(guan)注的問(wèn)題。另
外氣(qi)體的流(liú)量測量(liàng)受溫度(dù)、壓力的(de)變化而(ér)變動,它(ta)對✉️氣體(tǐ)的流量(liàng)測量會(hui)造成嚴(yán)重的影(ying)響,
主要表(biǎo)現在度(dù)和重複(fú)性方面(miàn)
;
在(zai)水泥行(hang)業中被(bèi)測過程(chéng)氣體大(da)多含有(yǒu)粉塵,測(cè)量傳感(gan)器🌂中
一般(bān)帶有小(xiǎo)孔,粉塵(chen)會容易(yì)造成測(cè)量傳感(gan)器的堵(du)塞,故在(zài)🧑🏽🤝🧑🏻水泥🔅行(hang)業大管(guǎn)道氣體(tǐ)流量測(ce)量難
度大(da),有許多(duō)問題有(yǒu)待解決(jué)。
随(sui)着新型(xíng)差壓式(shi)均速管(guan)流量計(jì)在市場(chang)中出現(xian),解決了(le)大管道(dao)氣體流(liu)量的測(cè)量的難(nan)題,它
有着(zhe)量程比(bi)大、精度(dù)高、不可(kě)恢複壓(ya)損小的(de)特點,也(yě)❌可通過(guo)各種措(cuo)施以防(fáng)氣體中(zhōng)的粉塵(chen)堵
塞測量(liàng)傳感器(qì)。本文将(jiāng)重點介(jie)紹新型(xing)差壓式(shi)均速管(guǎn)流量計(ji)的工作(zuò)原理,基(jī)本結構(gou),性能特(te)
點(diǎn)和應用(yong)等。
2.
新型流(liu)量測量(liang)機理用(yong)于水泥(ní)工藝過(guò)程的物(wu)料測量(liang)。
水(shui)泥工藝(yì)過程中(zhōng)原料、中(zhōng)間成品(pin)和zui終産(chan)品全是(shì)固體,而(er)😍且以🌐顆(kē)粒狀和(hé)粉狀物(wù)料爲主(zhu),
這(zhè)些物料(liào)的流量(liang)測量在(zai)水泥工(gōng)廠是由(yóu)電子皮(pi)帶秤和(he)各種固(gù)體流量(liang)計來實(shi)現的,它(ta)們既是(shi)工
藝設備(bèi)又是自(zi)動化設(she)備,但不(bú)屬于流(liu)量儀表(biǎo)。近幾年(nián)來國外(wai)一些公(gong)司把新(xīn)型流量(liàng)儀表的(de)測
量機理(li),如科裏(li)奧利、超(chao)聲波用(yòng)于計量(liàng)稱,zui典型(xíng)的例子(zǐ)📱是💃德🐇國(guó)申克公(gong)司用科(ke)裏奧利(li)力測
量流(liú)體質量(liàng)的機理(lǐ)開發的(de)科裏奧(ào)利稱,用(yong)它來測(ce)量✏️煤㊙️粉(fen)比起其(qí)他煤粉(fěn)計量稱(cheng),有結構(gòu)簡單
、控制(zhi)精度高(gao)、計量和(he)輸送一(yi)體化等(děng)特點,現(xian)已廣泛(fàn)應🆚用在(zai)我國水(shui)泥行業(ye),國内有(you)些企業(ye)
也(yě)有用科(ke)裏奧利(li)開發的(de)計量稱(chēng),但各方(fang)面指标(biāo)多不及(jí)🚶申克的(de)⭐産品。
3.
在輔(fu)助流程(cheng)中采用(yòng)新型電(dian)磁流量(liàng)計。
在水泥(ní)工業的(de)輔助流(liu)程主要(yao)用于提(tí)高設備(bei)運轉率(lü)和保護(hu)設備,如(ru)廢氣處(chu)理流程(cheng)中增濕(shi)噴
水是爲(wei)了增加(jia)粉塵的(de)比電阻(zǔ),從而使(shi)電收塵(chen)器的效(xiào)率⭕得以(yi)提高。在(zài)新型幹(gan)法水泥(ní)廠都設(she)有
噴水自(zì)動調節(jie)回路,在(zài)水量控(kòng)制中各(ge)廠設置(zhì)了電🔞磁(cí)☔流量計(ji),有的還(hai)配置了(le)捆綁式(shì)超聲流(liu)量
計,起到(dao)了很好(hǎo)的監控(kong)作用,也(ye)使噴水(shuǐ)自動調(diao)節回路(lù)能🤩正常(chang)運行。
二
.
新型(xíng)差壓式(shì)均速管(guan)流量計(ji)
差(chà)壓式均(jun)速管流(liú)量計是(shì)在上世(shi)紀
60
年代末(mò)問世的(de),它是基(ji)于伯努(nǔ)利能量(liàng)守恒原(yuán)則和皮(pi)托
管測速(sù)原理發(fā)展起來(lái)的,所謂(wèi)皮托管(guǎn)測速實(shí)際是🆚測(ce)量管道(dao)🐉中♊圓管(guan)直徑上(shàng)或矩形(xing)菱形管(guǎn)長與
寬上(shang)幾點的(de)流速通(tōng)過能量(liàng)守恒原(yuán)則推算(suan)出流量(liang)的一種(zhong)插入🌍式(shì)流量儀(yí)表,此圓(yuan)管或菱(ling)形管通(tong)
常(chang)也稱檢(jian)測杆,我(wo)們常提(ti)到的“阿(ā)牛巴流(liú)量計
"Annubar
實際(jì)就是差(cha)壓式均(jun1)速管流(liu)量計,是(shì)
一(yi)個名稱(cheng)也是一(yī)個注冊(ce)商标。它(tā)因其結(jie)構簡單(dān),裝、拆方(fāng)便,價🧑🏽🤝🧑🏻格(gé)♋低廉及(jí)節能等(deng)優點,在(zai)
大(dà)于口徑(jing)爲
200
毫米的(de)管道,在(zai)一些行(háng)業常作(zuo)爲流量(liang)測量的(de)儀表作(zuo)爲工況(kuang)🍉監控,如(ru)我國
西氣(qi)東輸的(de)世紀工(gōng)程中,在(zai)幹線内(nei)徑爲一(yi)米的管(guǎn)道上🏃🏻♂️,約(yue)
50%
以(yi)上的流(liu)量計采(cǎi)用了
Emerson
公司(si)的均速(su)管流量(liàng)計。而對(dui)于水泥(ni)行業特(tè)殊的氣(qì)體狀🔆況(kuang),我們如(rú)要選用(yòng)差壓式(shì)均速管(guǎn)流量
計,必(bi)須要考(kǎo)慮以下(xià)幾方面(miàn):
1.
提(tí)供正确(què)的流量(liàng)和管道(dào)數據。
差壓(yā)式均速(su)管流量(liàng)計的機(ji)械尺寸(cun)是根據(ju)要安裝(zhuang)🏃🏻的管道(dao)尺寸量(liang)身定制(zhi)的,其測(cè)量範圍(wei)是根
據工(gong)藝提供(gong)的流量(liang)數據計(ji)算和标(biao)定。我們(men)如要選(xuǎn)用時,一(yi)定㊙️要正(zhèng)确提供(gòng)給制造(zào)商流量(liang)數據
和管(guǎn)道尺寸(cùn),管道尺(chǐ)寸包括(kuò)外徑和(hé)壁厚。
2.
正确(què)選擇檢(jiǎn)測杆。
差壓(ya)式均速(sù)管流量(liang)計其主(zhu)要結構(gou)是一根(gēn)插入的(de)檢測杆(gǎn),它有各(gè)種形式(shi),其截面(mian)形狀不(bú)一
,有圓管(guan)或菱形(xing)管,近來(lai)又推出(chu)了翼形(xíng)、彈頭形(xing)、
T
形(xíng)、
Delta
形(xing),由于各(ge)種形狀(zhuàng)的檢測(cè)杆
對應了(le)不同的(de)流體理(li)論,水泥(ní)廠如确(que)定采用(yòng)均速管(guan)流量計(ji)🔴,筆者建(jiàn)議隻提(tí)供流量(liang)數據和(hé)管
道尺寸(cùn),可由制(zhi)造商根(gen)據測定(dìng)的氣流(liú)特性來(lái)确定檢(jiǎn)測杆的(de)形式和(hé)檢測孔(kong)的數量(liang)和位置(zhì)。
3.
要(yao)選用高(gao)精度的(de)微差壓(ya)變送器(qi)。
差(chà)壓式均(jun1)速管流(liu)量計是(shì)根據皮(pí)托管測(cè)速原理(li),通過測(cè)總靜壓(ya)來推算(suan)流量,常(chang)用于大(da)口徑
測氣(qì)體流量(liàng),它産生(shēng)差壓一(yi)般都比(bi)較小,zui小(xiǎo)可能隻(zhī)有
20-30
帕,爲此(ci)要盡量(liang)避免使(shǐ)用引壓(ya)
管(guan),選用高(gao)精度的(de)微差壓(yā)變送器(qi),如
3051
等,的方(fang)案是采(cǎi)用均速(su)管、三閥(fa)組、差壓(yā)變
送器一(yī)體化的(de)直接安(an)裝方式(shì),這樣不(bu)但可以(yǐ)減少使(shǐ)用引壓(yā)管而引(yǐn)起的洩(xie)漏,還可(ke)補償受(shou)溫
度、壓力(li)的變化(hua)而變動(dong)的差壓(yā)信号失(shī)真等問(wen)題。如選(xuǎn)用♉多參(can)數變送(sòng)器一體(ti)化的均(jun1)速管流(liu)量
計系列(liè)
ProBar
等(děng)。
4.
保(bao)證一定(ding)的直管(guǎn)段長度(du)。
差(cha)壓式均(jun1)速管流(liu)量計前(qian)部管道(dao)必須确(què)保有
7~9
倍管(guan)道直徑(jing)的直管(guǎn)道長度(du)此數據(ju)各資料(liao)不
一,從
3
倍到(dào)
30
倍(bèi)全有,才(cái)能使大(da)管道内(nei)氣體的(de)流速盡(jìn)量對稱(chēng)分布于(yú)🌈軸線,隻(zhi)有這樣(yang),僅測
幾點(diǎn)的流速(su)就能推(tui)算流經(jīng)整個截(jie)面的流(liu)量,否則(ze)🐅大管道(dao)内氣體(tǐ)的流速(sù)分布将(jiāng)會很複(fú)雜,流
量系(xì)數
K
的波動(dòng)将會很(hen)大,不能(neng)保證測(ce)量的準(zhǔn)确度。
但水(shui)泥的工(gong)藝設計(jì)不可能(neng)保證很(hěn)長的直(zhí)管道,這(zhè)的确是(shì)一😍矛盾(dun)。筆者認(rèn)爲,如确(què)定選用(yong)某
種形式(shì)的均速(sù)管流量(liàng)計,可和(he)供貨商(shang)商量在(zài)保證系(xi)🐆統🔱的重(zhong)複性前(qián)提下,盡(jìn)量縮短(duǎn)直管道(dào),
有(you)的報道(dao)稱,隻要(yào)測管直(zhí)徑和工(gong)藝管徑(jing)之比小(xiao)于
1/10
,前部管(guan)道的直(zhi)管道長(zhǎng)度可降(jiàng)到
3~4
倍
5.
重複性(xing)和度。
在水(shui)泥廠的(de)自動化(hua)系統中(zhōng),差壓式(shì)均速管(guan)流量計(ji)隻是在(zài)某一㊙️工(gong)藝點提(ti)供信息(xī)源的檢(jian)測環
節,它(ta)的輸出(chū)所反映(ying)的氣體(ti)流量信(xin)息,并不(bú)要求是(shi)某一♋确(què)🍉切值,而(ér)應是正(zhèng)确無誤(wù)地反映(ying)流
量的變(bian)化,如測(ce)定磨機(ji)進出口(kou)風量并(bìng)不是測(cè)定風量(liàng)的确切(qiē)值,主要(yao)看它在(zài)工藝過(guò)程中的(de)變
化,通過(guo)調節以(yi)保持風(feng)量的恒(heng)定。這裏(lǐ)要求均(jun)速管工(gōng)作可靠(kao),其輸出(chū)與流量(liàng)存在的(de)單值函(han)
數(shù)關系不(bú)随意變(biàn)化,即重(zhong)複性較(jiào)好就可(kě)以了。一(yī)般💰來講(jiǎng)直管段(duàn)達不到(dào)要求的(de)情況下(xia),重複
性可(kě)做到
0.5%
,而誤(wù)差就可(kě)能超過(guò)
6%
。在(zài)自動化(hua)系統中(zhong)作爲調(diào)節和監(jiān)控,采用(yòng)結構簡(jian)單的
差壓(yā)式均速(su)管流量(liang)計就有(you)其優勢(shi)。
6.
加(jia)裝必要(yào)的粉塵(chén)過濾裝(zhuang)置。
目前均(jun)速管制(zhi)造廠雖(suī)然宣稱(chēng)測量傳(chuán)感器的(de)抗堵🚶♀️塞(sāi)問題已(yǐ)能💃解決(jue),但由于(yú)水泥工(gōng)藝特殊(shu)情
況,筆者(zhě)還是建(jian)議加裝(zhuāng)必要的(de)附屬設(she)備,如粉(fen)塵過濾(lü)裝♈置等(deng),以确保(bao)儀表正(zheng)常工作(zuò)。
三(sān)
.
結(jié)論
1.
随着水(shuǐ)泥生産(chǎn)規模增(zeng)大、工藝(yi)過程不(bú)斷更新(xin),流量測(cè)量和新(xīn)型電磁(cí)流量計(jì)也開始(shi)在水泥(ni)
行(háng)業應用(yòng),而且發(fa)展的趨(qu)勢看好(hao)。
2.
在(zai)水泥工(gong)廠的自(zi)動化系(xi)統中,如(ru)用作調(diào)節和監(jian)控,則大(da)管道氣(qi)體流量(liàng)的測量(liang),可差
壓式(shi)均速管(guan)流量計(jì)。
3.
由(yóu)于水泥(ní)工藝中(zhong)大管道(dào)氣體含(hán)粉塵,在(zài)選用時(shí)務☂️必與(yu)🍓差壓式(shi)均速管(guan)制造廠(chang)确定“量(liang)身定
制和(hé)直接安(an)裝時每(měi)一細節(jie),有些必(bi)要的附(fu)件一定(dìng)要在定(ding)貨中✔️确(què)定。
電磁流(liu)量計在(zài)水泥行(hang)業的應(ying)用