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威力巴在硫酸装置流量测量上的应用
www.jsqmyb.com  2011-3-10 14:59:45  点击率:1295


引言
差压式流量计是使用广泛、性能可靠的流量计,其的代表产品孔板有着悠久的历史,占据了目前世界上约50%-55%的工业流量测量市场。虽然孔板流量计有简单可靠,易于加工的优点,但是量程比小,精度低,不可恢复压损大,安装调试不方便是它的缺点。应用在大口径管道上,更是失去了它的价格优势。美国VERIS公司的威力巴流量计很好地解决了孔板的这一缺陷。我厂硫酸装置焙烧风管空气流量,水流量,以及中压蒸汽流量都采用了威力巴流量计,在安装、维护和节能降耗方面有明显的好处。
威力巴的测量原理与优点
如图所示,威力巴均速流量探头垂直插入管道固定安装,当流体流过探头时,在其前部产生一个高压分布区,高压分布区的压力略高于管道的静压,根据伯努利方程原理,流体流过探头时速度加快,在探头后部产生一个低压分布区,低压分布区的压力略低于管道的静压,威力巴探头在高、低压区有按一定准则排布的多对取压孔,通过这些取压孔,威力巴能够精确地检测到由流体平均速度所产生的平均差压△P。需要注意的是均速流量探头的截面形状、表面粗糙状况和低压取压孔的位置是决定探头性能的关键因素,低压信号的稳定和准确对均速探头的精度和性能起着决定性作用。

威力巴属于均速管流量计,是差压式流量计之一。威力巴使得一次源的测量精度、重复性和可靠性达到一个崭新的高度。从使用角度看,威力巴均速流量探头与传统的流量节流装置相比具有很多的优点:
以正常流量计算风量一年的运行费用:
威力巴所产生的压损:PPLv=0.03xΔP=0.03x0.293kPa=8.800Pa
工况流量:
电动机功率设为0.8,则威力巴造成的损失功率:Hp=1.216x8.800÷0.8W=0.01338 kW
假如一年运行365天,一天运行24小时,每度电电费0.43元,则威力巴一年损耗的电费为:365x24x0.01338x0.43元=50.40元。
假设采用孔板,同样条件下孔板差压为1kPa,孔板的孔径比为0.7,则孔板一年损耗的电费为:365x24x(1.216x(0.5x1) ÷0.8)x0.43元=2862.78元。
因此3台风量威力巴流量计的使用,每年可节约运行费用:(2862.78-50.40)x3元=8437.14元。
以正常流量计算循环水泵出口总管流量一年的运行费用:
威力巴压损:PPLv=0.03xΔP=0.03x6.270kPa=0.188kPa
工况流量:540m3/h=0.15 m3/s
威力巴的损失功率:0.15x0.188÷0.8 kW =0.0353 kW
威力巴一年损耗的电费为:365x24x0.0353x0.43元=132.97元
同条件下采用孔板,最大差压40kPa,孔板压损:PPLv = 0.5xΔP = 0.5*27.607kPa = 13.81kPa
工况流量:540m3/h=0.15 m3/s
孔板的损失功率:0.15x13.81÷0.8 kW =2.589 kW
孔板一年损耗的电费为:365x24x2.589x0.43元=9752.25元。
使用威力巴流量计每年可节约运行费用:9752.25-132.97=9619.28元
威力巴应用在中压蒸汽流量管道上的节能效果:
工况流量(30000kg/3600s)/12.25kg/m3=2448.98m3/h=0.680 m3/s
威力巴压损:PPLv=0.03xΔP=0.123kPa
威力巴的损失功率:0.68x0.123÷0.8 kW =0.105 kW
威力巴一年损耗的电费为:365x24x0.105x0.43元=395.51元
采用孔板的最大差压为40kPa,则孔板永久压损:PPLv=0.5xΔP=11.25kPa
孔板的损失功率:0.68x11.25÷0.8 kW =9.563 kW
孔板一年损耗的电费为:365x24x9.563x0.43元=36021.91元。
使用威力巴每年可节约运行费用:36021.91-395.51=35626.4元
3. 威力巴流量范围的修改方便。
用户往往以原工艺设计图纸的设计值为准提供,但投产后的实际生产中,很多参数发生了变化,这将使按原参数计算与设定的威力巴测量系统准确度受到较大影响,必须重新核定有关参数并计算新的差压值,改正测量系统的设定参数。
最大流量是计算测量系统差压量程的重要参数。对于威力巴,在确定最大流量参数时,不应机械地设定工艺设计最大生产能力流量为最大流量,而应根据实际生产状况的正常流量确定适宜的最大流量,这样才能保证测量系统工作在良好的线性测量范围,以减少线性测量误差,即使生产状况发生变化,最大流量提高,由于威力巴具有量程比大的优点,一般只需重新计算差压,修改设定参数,就能可靠地在新工艺生产状况下测量。6#炉循环水泵出口总管流量,原来的最大流量为500m3/h,在实际使用中偏小,经过重新计算我们吧最大流量改为650m3/h,差压从5.375kPa改为9.084kPa。
威力巴安装注意事项
安装正确是确保威力巴达到设计精度的基础,因此要特别提出安装方面的要求:
1) 直管段长度要求。
2) 核实管道方向。威力巴组件插入管道后,调整INSTRUMENT HEAD的方向,使得方向箭头与管道内的流体方向一致,与管道的方向夹角在±30 。
3) 水平管道安装,测量气体介质时,威力巴应安装在管道上方,这样可使引压管内的冷凝液回流入管道。测量液体和蒸汽,宜安装在管道下方,这样可使气泡回流入管道;垂直管道安装,可安装在绕垂直管道3600的任何地方。
4) 变送器的安装位置。测量气体介质时,变送器宜安装在高于威力巴的位置;测量液体和蒸汽介质时,变送器宜安装在低于威力巴的位置。
5) 威力巴的独特设计从本质上防止了堵塞,但这是建立在工艺和威力巴组件正常运行基础之上的。威力巴一旦堵塞,清理将是非常困难的,所以安装威力巴要特别注意防堵。
a. 引压管泄漏,造成探头高压平衡区破坏,杂质直径较小的颗粒可能进入取压孔,为此要经常检查引压管。
b. 工艺停车,由于分子的布朗运动,颗粒小的杂质可能进入取压孔。若长期停用,应拆回保存。
c. 工艺系统频繁开停车,在高压区形成瞬间,颗粒小的杂质可能进入取压孔,日积月累会造成探头的堵塞,这种情况选用威力巴要慎重,或者建立吹扫装置,停车时进行反响吹扫。
结束语
威力巴流量计安装费用低,运行费用低,量程比大,是一种值得推广的流量计。但是任何一种流量计的具体应用都要根据相应的工艺、计量检测控制要求和被测介质状况,选用适宜的计量方式。如果介质中含有大量的焦油、藻类生物,或者含有纤维状物质,会造成威力巴探头堵塞,这种情况就不能选用威力巴流量计。选型时提供的参数要准确,利用威力巴进行流体流量测量,其差压计算所需参数必须是工艺实际生产状况下可靠的参数,否则参数不正确,计算出来的差压必定不真实,那么据此选用的再先进的测量设备也无法准确、可靠地测量。


 
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