煉鋼企業(yè)流量測(cè)量和液位測(cè)量系統(tǒng)改造選擇方案的探討

本文概述：
在煉鋼企業(yè)的生產(chǎn)車間的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，需要通過(guò)管道來(lái)輸送大量的物料，并且許多液體的原料需要用各種箱體和罐體來(lái)儲(chǔ)存。由此就是產(chǎn)生了對(duì)于管道內(nèi)的液體和氣體的流量進(jìn)行計(jì)算和控制，同時(shí)各種箱體和罐體內(nèi)液體原料也需要通過(guò)相關(guān)的液位設(shè)置來(lái)進(jìn)行測(cè)量和控制，這些過(guò)程儀表儀器是構(gòu)成自動(dòng)化控制和生產(chǎn)過(guò)程一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在流量測(cè)量部分一般包括以下幾個(gè)單元：氧槍冷卻水進(jìn)水、回水流量、一文水流量、二文水流量、汽包給水流量；氣體流量檢測(cè)及顯示主要有氧氣總管流量、氮?dú)饪偣芰髁?、氮封口氮?dú)饬髁?、石灰窯煤氣總管流量；其中液體液位的檢測(cè)及顯示主要包括液位檢測(cè)有連鑄事故水箱水位、三樓軟水箱水位、汽包水位及蓄熱器水位。
通過(guò)上述內(nèi)容可知，在煉鋼企業(yè)生產(chǎn)中有以下四點(diǎn)需要特別重視：液體流量檢測(cè)、氣體流量檢測(cè)、水箱及汽包液位檢測(cè)，本文就這兩個(gè)方面與各位共同探討。
　
一、氣體流量測(cè)量
　　氧氣總管、氮?dú)饪偣苁遣捎贸Ｒ?jiàn)的使用孔板流量計(jì)作為節(jié)流元件的測(cè)量方法，在管道中插入一片中心開(kāi)孔的圓盤(pán)，當(dāng)流體經(jīng)過(guò)這一孔板時(shí)流束截面縮小，流動(dòng)速度加快，壓力下降形成局部的流速差異同時(shí)得到比較顯著的壓差。在一定條件下，流體的流量與節(jié)流元件前后的壓差平方根成正比。因此人們使用差壓變送器測(cè)量這一差壓，經(jīng)開(kāi)方運(yùn)算后得到流量信號(hào)，如果要求更精確，在計(jì)算過(guò)程中還可以加入流束穩(wěn)定后的壓力補(bǔ)償來(lái)計(jì)算。所以氧氣總管流量計(jì)和氮?dú)饪偣芰髁坑?jì)是由孔板流量計(jì)和差壓變送器組成。這種測(cè)量方法要求流體在流到孔板之前流束就必須穩(wěn)定下來(lái)，所以要求安裝時(shí)要遵從前10后5的原則。也就是說(shuō)孔板流量計(jì)前面至少要有大于10倍流程管道外徑的直管長(zhǎng)度，后面要有大于5倍流程管道外徑的直管長(zhǎng)度。
　　而我們現(xiàn)場(chǎng)安裝的兩個(gè)流量計(jì)都裝在調(diào)節(jié)閥和快速切斷閥之間，而且直管段距離也不夠，所以造成我們的流量不準(zhǔn)確波動(dòng)大。但是由于現(xiàn)場(chǎng)各方面的原因沒(méi)有辦法進(jìn)行改造。
　　另外測(cè)量氣體流量時(shí)，取壓口應(yīng)開(kāi)在流程管道的頂端或側(cè)面。并且差壓變送器應(yīng)裝在流程管道的旁邊或上面，以便積聚的液體容易流入流程管之中。對(duì)于我們氧氣總管、氮?dú)饪偣軆?nèi)的氧氣、氮?dú)鈦?lái)說(shuō)比較干凈不容易堵塞就可以把取壓口開(kāi)在流程管道的上方，變送器也可以裝在流程管道的上方。
　　而對(duì)于像轉(zhuǎn)爐煤氣這種含水分及污物比較多的氣體，取壓口和差壓變送器就要裝在流程管道的側(cè)面了，可以方便積聚的液體容易流入流程管之中，取樣管就不容易被污物和水分堵塞了。

二、液體流量測(cè)量
　　氧槍冷卻水進(jìn)、回水流量和二文水流量測(cè)量都采用在管道中放入笛管式節(jié)流元件，使流體流過(guò)這個(gè)阻擋體，流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。根據(jù)流體在笛管式節(jié)流元件前后形成的差壓來(lái)測(cè)定流量的大小，這種流量計(jì)叫做差壓流量計(jì)，主要由笛管式節(jié)流元件及差壓變送器組成。施工時(shí)錯(cuò)誤的將其安裝為（示意圖1），一是被測(cè)的流程管道本身就沒(méi)有滿管；二是將取壓口開(kāi)在流程管道的上方取樣管道內(nèi)也不能滿管氣泡太多，導(dǎo)致測(cè)得的水流量不準(zhǔn)且波動(dòng)大。水泵每次停水送水都需要設(shè)備維護(hù)人員去給取樣管排氣、排污，流量顯示波動(dòng)才不會(huì)大。后來(lái)將取壓口改到流程的側(cè)面與流程管成向下45°并加裝了兩個(gè)排污閥如（示意圖2）所示，這樣一來(lái)不僅被檢測(cè)的這一段流程管內(nèi)能滿管，取樣管道內(nèi)也能滿管氣泡也沒(méi)有了，一是避免渣滓的沉淀；二是方便氣泡排入流程管道之內(nèi)；三是避免了污物排不出去而把變送器堵了。
　　 　　
三、液位測(cè)量
　　用來(lái)測(cè)量液位的差壓變送器，實(shí)際上是測(cè)量液柱的靜壓頭。這個(gè)壓力由液位的高低和液體的比重所決定，其大小等于取壓口上方的液面高度乘以液體的比重，而與容量的體積或形狀無(wú)關(guān)。但是以下兩種情況，變送器的低壓側(cè)都存在一個(gè)壓頭，所以必須進(jìn)行負(fù)遷移。
　　1）開(kāi)口容器的液位測(cè)量。測(cè)量開(kāi)口容器液位時(shí)，變送器裝在靠近容器底部，以便測(cè)量其上方液面高度所對(duì)應(yīng)的壓力。容器液位的壓力，作用于變送器的高壓側(cè)，而低壓側(cè)通大氣。如果被測(cè)液位變化范圍的最低液位，在變送器安裝處的上方，則變送器必須進(jìn)行正遷移才能測(cè)量所得值與實(shí)際值相等。這種液位測(cè)量比較簡(jiǎn)單但要注意一點(diǎn)，工業(yè)用的冷卻水污物雜質(zhì)比較多，取壓口不要太低，如果取壓口太低時(shí)間久了底部沉積污物雜質(zhì)以后就會(huì)把取壓口堵死了。我們用的連鑄事故水箱水位、三樓軟水箱水位就是屬于這種了，不然一般都不會(huì)有什么問(wèn)題。
　　2）密閉容器的液位測(cè)量。在密閉容器中液體上面容器的壓力P0影響容器底部被測(cè)的壓力。因此，容器底部的壓力等于液面高度乘以液體的比重再加上密閉容器的壓力P0。
　　為了測(cè)得真正的液位，應(yīng)從測(cè)得的容器底部壓力中減去容器的壓力P0，為此，在容器的頂部開(kāi)一個(gè)取壓口，并將它接到變送器的高低壓側(cè)。這樣容器中的壓力就同時(shí)作用于變送器的高低壓側(cè)。結(jié)果所得到差壓值就正比于液面高度和液體的比重積了。
　　我們所用的汽包液位和蓄熱器液位就是用的這種，安裝如示意圖3所示。但是這種測(cè)量方法要求密封比較好，如果密封不好蒸汽外漏或是高壓側(cè)的介質(zhì)（水）外漏所測(cè)得壓力就不準(zhǔn)了。對(duì)汽包液位和蓄熱器液位測(cè)量的改造就是解決漏汽的問(wèn)題。
　　3）導(dǎo)壓連接方式。①干導(dǎo)壓連接。如果液體上面的氣體不會(huì)冷凝，變送器低壓側(cè)的連接管就保持干的。這種情況稱為干導(dǎo)壓連接，決定變送器測(cè)量范圍的方法與開(kāi)口容器液位的方法相同；
　　②濕導(dǎo)壓連接。如果液體上面的氣體出現(xiàn)冷凝，變送器低壓側(cè)的導(dǎo)壓管里就會(huì)漸漸地積存液體，從而引起測(cè)量的誤差。為了消除這種誤差預(yù)先用某種液體灌充在變送器的低壓側(cè)導(dǎo)壓管中，這種情況稱濕導(dǎo)壓連接。

四、結(jié)束語(yǔ)
　　經(jīng)過(guò)改造后的流量及液位更準(zhǔn)確、穩(wěn)定了，給生產(chǎn)提供了很好的參考價(jià)值。大大減少了維護(hù)人員的工作量，方便了操作人員了解掌握生產(chǎn)情況，取得了良好的效果