毕托巴流量计在半水煤气上的可实施测量方案.doc

毕托巴流量计半水煤气 测 量 实 施 方 案 设计单位名称：毕托巴（上海）科技有限公司2010年10月7日一、工作原理及独特防堵性能毕托巴流量计是采用皮托管原理提取流体流速（全压-静压动压）再换算成流体体积流量与质量流量的差压式流量计。皮托管原理很早就被广泛应用在航天航空业中。如：飞机风洞的测试和检测、飞机发动机气体动力测试、飞机飞行速度的测速杆等。防堵型毕托巴流量计由防堵塞一次测量传感器毕托巴（无需清灰，本身具有防堵耐磨性能）、高精度差压变送器组成；利用探针作为流量测量的传感器配合高精度差压变送器测出差压，并将差压信号转换成420mA DC标准电流信号，再引入二次表或DCS系统（由我厂提供计算模型和参数表），并用数字显示出差压、瞬时流量、累积流量、速度等参数。 图1-传感器与管道及信号转换器的连接示意。二、防堵性能：BTB-B型系列防堵型毕托巴流量传感器1、独特的防堵型设计防堵型毕托巴流量计为实用专利新型（专利号为：ZL200520091004.1），一次测量元件毕托巴流量探头以其卓越的背靠背防堵式设计，彻底摆脱了插入式流量探头易堵塞的弊端，探头前部形成高压区，在高压区处形成不规则涡流，粉尘受自身重力作用自然下落，阻止了颗粒进入；实践证明，防堵型毕托巴传感器达到了理想的防堵性能和稳定的取压功能，长期运行精确度高，计量检测数据可靠。2、防堵的安装方式 防堵型毕托巴流量计采用自上而下的插入式安装方式，由于毕托巴传感器导压管内的介质不流动，使杂质无法进入传感器内部，即使进入传感器取压口处，杂质受其不规则涡流再加上自身重力作用也会自然下落，不会堵塞取压孔；焦炉煤气中含有焦油、萘、粉尘和水等杂质。这些杂质极易使测量装置发生粘接和堵塞，使流量测量装置测量精度得不到保证，严重时会使流量测量装置根本无法正常工作，毕托巴流量计的总压孔为尺寸为14， 静压孔为12；毕托巴流量计的传感器取压孔的加大就有效的解决了粘接而影响正常的取压， 从而保证精准的测量。3、方便拆卸及在线清洗的功能 防堵型毕托巴流量计在安装时采用球阀式的连接方式，只需在测量管道上钻一个稍大于50mm的插入孔，再将连接座定位焊接在管道上，最后，按照要求将毕托巴流量传感器探头插入管道中心，通过螺栓与填料函紧固即可，球阀连接装置配合单保护装置构成了在线维护，在线清洗的系统，随之系统使用时间的加长，每年会对系统进行检修，毕托巴流量计的系统可以做到方便的检修和维护功能。三、毕托巴流量计不受外界环境影响毕托巴流量计的结构简单，性能价格比优越。传感器都是优质不锈钢制成，插入管道部分没有任何的电子器件，工作中不会因管道介质的磨损受到影响；在高速流体冲击下不会变形、扭曲、震动；长期高低温工作条件下取压不会老化、变质而降低稳定性和灵敏度；对于环境中可能出现的震动、粉尘、潮湿、电磁场干扰等不会受到任何影响；经过长周期运行它的稳定性、灵敏度、准确性不会发生变化；能在最大程度上防止传感器被粘污、结疤、堵塞等等。无任何附加节流件或插入件，无附加压力损失，节约能源。尤其对于大系统、大管径、低流量、低压力的测量更加明显。可测量容易脏污、易堵塞传感器的流体。焦炉煤气杂质较多，对流量测量装置的污染影响较大。另一方面毕托巴流量计的几何尺寸没有限制，管径可从十几毫米到一米甚至十米以上。直管段要求不严格，实际应用时只需保证前1、后1，远远低于其它流量测量装置的要求。安全性能优越。传感器结构简单无任何插入件和机械结构，不会产生摩擦生热，可保证长期安全稳定运行。四、 对管段长度及走向的要求 毕托巴流量计直管段的要求很低，任何一种精度，是指在一定的前后直管段条件下才具备的。而实际运用时，现场的管道条件经常不满足，特别是对于大管径、低流速或者后增添流量测量的情况，通常工况是比较复杂的，此时，不需要在现场修改管道，我们可以提供各种合理性建议，通过修改流量校正值，使之保证精度。几十年来，清华大学吹风实验积累了各种工况下弯管段到15倍管径之间修正系数数据库，只要您将管路的架构草图描述清楚，数据库将根据您的工况，自动生成流量校正参数和一系列的安装建议，形成实际的线性度和误差，从而实现各种工况下流量的精确计量，最低要求距离弯管2D；毕托巴流量计采用最先进的加工工艺，做到每道工序都零缺陷，出厂前按照订货管径的尺寸将安装尺寸标识在传感器上，从而确保安装精确。五、 毕托巴流量计与热质式流量计在煤气中的测量优势对比一、 针对于焦炉煤气测量存在的问题，下面将焦炉煤气流量测量中能遇到的问题归纳如下：、焦炉煤气中中含有焦油、萘、粉尘和水等杂质。由于冶金企业中的焦炉煤气其主要用途是作为燃料，煤气中必然含有一定量的残余煤焦油、萘、粉尘、水等杂质。这些杂质极易使测量装置发生粘接和堵塞，使流量测量装置测量精度得不到保证，严重时会使流量测量装置根本无法正常工作。毕托巴流量计取压孔处一旦有焦油粘附，只要取压孔不被堵死，就不会影响毕托巴流量计的取压和测量精度；安装时采用自上而下的插入式安装方式，即使煤气管道中含积水，因为水的密度远远大于煤气的密度，水会随导压管（取压孔内经为20mm）流出积在管道底部，不会存积在毕托巴传感器内而影响测量；热质式流量计测量焦炉煤气时，被测气体若在管壁沉积垢层影响测量值，必须定期清洗；当煤气管道内积水较多时，会严重影响热质式流量计热电阻测得气流温度T的测量，“温度差测量法”会不准确，从而精度对细管型仪表更有易堵塞的缺点，因此毕托巴流量计更适用用焦炉煤气这种管道容易积水的流量测量。2、全流速有一定的限制，煤气限速在的范围以内，这是造成煤气在管道中流速太低的原因之一。另一个原因是煤气在输送管道中的压力太低，绝大多数用户在可能的条件下，尽量不采用加压处理就直接将煤气送入管道送给用户使用其结果是管道内煤气的压力很低一般只有几个千帕，使得测量信号采集困难。毕托巴流量计具有从低流速到高流速逐点的检测，最低可以保证气体1m/s的流量开始测量，因此它可以完全保证对焦炉煤气用量的全量程内的精准计量。热质式流量计不适用于对小流量介质的测量，自身仪表会给被测气体带来相当热量，从而影响自身的流量计量。、密度低对流量测量的影响。焦炉煤气的密度几乎是冶金行业所有需要进行流量测量中被测介质密度最小的一种介质。介质密度低对于利用介质动量原理进行流量测量的各种仪表来说，在同样流速条件下它所能产生的差压信号值相对比较小，这会增加流量测量的难度。毕托巴流量计不会因为焦炉煤气中气体组分的变化，而影响测量，因为在测量中，配套的仪表会根据煤气中的组分变化时时参与密度计算，从而保证测量精度。热质式流量计在被测量气体组分变化较大的场所，因cp值和热导率变化，测量值会有较大变化而产生误差。、煤气密度温压补偿对流量测量准确性的影响。为了保证煤气流量测量的准确性，必须在测量煤气流量的同时测量出煤气的温度和压力值，利用二次仪表具备的运算补偿功能在线对煤气的密度进行计算和补偿。毕托巴流量计在测量中配有压力变送器参与压力补偿，配有热电阻温度计参与温度补偿，将压力和温度信号引入二次表进行计算，从而保证了焦炉煤气密度温压变化的补偿运算。六、 毕托巴流量计设计计算书毕托巴流量计设计计算书 设计单位：毕托巴（上海）科技有限公司 电话品名称毕托巴流量计取压方式差压式工程项目/用途 图 位 号工况条件计 算 结 果被测介质半水煤气一次元件选型BTB-B-L差压变送器型号STD110刻度流量(Nm3/h)15000刻度差压值(kPa)0.32最大流量(Nm3/h)-最大差压值(kPa)-常用流量(Nm3/h)-常用差压值(kPa)-最小流量(Nm3/h)-最小差压值(kPa)-密 度(kg/m3)0.845表 压(kPa