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          熱式氣體流量計在CEMS系統(tǒng)中的應(yīng)用

          作者: 時間:2013-02-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          一、問題的提出
          大多應(yīng)用在熱力廠和發(fā)電廠的,測量流量過程分析面對的困難與問題很多:高溫、高粉塵、高水份、負壓及腐蝕性等;工況條件通常是:煙氣介質(zhì)溫度在150℃左右,熱電廠的一次風或二次風一般在200℃,但個別也有的400℃左右,;流速一般在30m/s左右;準確度一般要求在1~2%左右;粉塵顆粒0~1000mg/m3;壓力測量范圍:-70~70mbar。在這種條件下,應(yīng)保證必要的檢測準確度,應(yīng)有較快的反應(yīng)速度;應(yīng)易安裝、易標定;防塵、防濺、防腐等防護要求;應(yīng)有較高的自動化程度,較少的維護工作量。 針對這些問題,我們通常有兩種儀表可以選擇:皮托管;熱式氣體質(zhì)量流量計
          二、皮托管流量計與熱式流量計的比較
          1、皮托管流量計
          結(jié)構(gòu)圖


          原理:通過測量壓力來測量流速,操作時將測速管放在管內(nèi)任意位置,使內(nèi)管管口與流動方向向垂直,測得該位置上的動壓與靜壓能之差,以hA或△p=RgρA。一般將測速管放在管中心,測得的是管中心的最大速度。速度計算公式:V=(2△p/ρ)1/2
          用皮托管測量流速存在的問題:
          1)為實現(xiàn)流速的測量,儀表得配備差壓變送器,尤其是在小流速(10m/S)的的測量,由皮托管產(chǎn)生的壓力很小,目前所配的微差壓變送器的精度受本身制造工藝的影響,精度無法考慮;其流量系數(shù)受測管大小、工藝管徑比、安裝等因素的影響。也就是說,要想兼顧整個量程段的準確度,從原理上是不可能的。
          2)抗腐蝕性問題。一般皮托管應(yīng)用在中時,材質(zhì)選用304、316L不銹鋼,為了防止腐蝕,采取噴涂或套四氟材料等措施,但通過實際的應(yīng)用時,都達不到理想的效果。
          3)安裝、維護問題。由于用皮托管測量流速采用皮托管+差壓變送器來實現(xiàn),無形中增加了安裝的復雜性,增加了整個系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)緊湊性。由于在中的應(yīng)用易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,為此大多采用皮托管測量流速的廠家,增加了反吹裝置。這無形中增加了單位面積的安裝復雜度和維護復雜度;
          4)準確度問題。準確度取決于:安裝方向;結(jié)構(gòu)設(shè)計;變送器的精度。一般設(shè)計精度在3%左右。
          5)含塵的氣體測量不宜測量。
          優(yōu)點:
          皮托管原理測量流速的原理優(yōu)點:耐高溫;方法簡單;價格適中
          2、熱式氣體質(zhì)量流量計
          目前在CEMS系統(tǒng)中應(yīng)用的熱式質(zhì)量流量計不多,下面以品牌TF100為例說明
          (1)結(jié)構(gòu):
          探桿材質(zhì):316L、哈氏合金C-276、鈦材、鉭材等可選
          探頭材質(zhì):316L、哈氏合金C-276、鈦材、鉭材等可選
          (2)原理
          熱式質(zhì)量流量計是利用熱傳導原理檢測流量的儀表,即流動中的流體與熱源之間熱量交換關(guān)系來測量流量的儀表??捎帽磉_式來具體說明:P/△T=A+B(Q)m
          其中A,B是與氣體物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。從上述公式可以看出:加熱功率與熱源的溫度差的比值可以得出質(zhì)量流量Q。在實際的應(yīng)用中,我們把加熱功率或溫度差任一個參數(shù)固定來測量流體的質(zhì)量。前者為恒功率法;后者為恒溫差法。
          (3)特點
          專家系統(tǒng)算法;計算機輔助制造技術(shù);寬量程比;大口徑,低流速;低壓損;質(zhì)量流量測量無須溫壓補償;低流速測量非常靈敏。
          (4)應(yīng)用
          在CEMS系統(tǒng)中,國外大都選用熱式質(zhì)量流量計。不但是它的精度高,而且最重要的是它安裝方便性、操作的便利性、抗腐蝕性等睹多優(yōu)點,是業(yè)界的首選儀表之一。
          在國內(nèi),由于大家對熱式質(zhì)量流量計的認識不足,再加上價格因素的原因,造成了在CEMS系統(tǒng)中熱式質(zhì)量流量計產(chǎn)品的應(yīng)用不太理想,也不普及。在眾多系統(tǒng)集成商應(yīng)用中,由于CEMS系統(tǒng)中介質(zhì)成分比較惡劣,常有顆粒、灰塵、水分及腐蝕性成分,易在傳感部位(熱式流量計的探針部分、皮托管在靜壓、動壓的部分)形成堵塞,造成測量的不準確問題甚至是不能測量。大多數(shù)廠家(尤其是皮托管)都采用吹掃裝置。公司利用在流量方面的優(yōu)勢,推出的針對CEMS系統(tǒng)中TF100C、D熱式質(zhì)量流量計。它不但具備了熱式質(zhì)量流量計的所有功能,而且最重要的是它也具備了除塵、除污的功能。
          三、TF100C、D熱式氣體質(zhì)量流量計在CEMS中的具體應(yīng)用


          2、TF100C、D熱式氣體質(zhì)量流量計介紹
          (1)TF100C結(jié)構(gòu)

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