威力巴流量计在实际使用中的参数核定问题

　　1　引　言

　　利用差压原理进行流量测量是当今世界上使用最广、最可靠的流量测量方式,随着流量测量技术的发展,一些新型高性能的测量传感装置逐步取代了传统的节流装置,由美国VERIS公司推出的全新均速流量探头威力巴便是其中之一。

　　从使用角度看,威力巴均速流量探头与传统流量节流装置相比具有更多的优点,表现在:

　　(1)准确度高,量程比大,大于10∶1。

　　(2)采用非收缩节流设计,比孔板永久压损低沉95%以上。

　　(3)安装简单,只需在管道上开一小孔后焊一底座,无需截断管道(更有一些介质可在线安装),并可随时将探头取出检查。

　　(4)可与变送器一体连接,避免因导压管泄漏、堵塞等造成的测量误差。

　　威力巴的设计、制造很先进,但其测量系统对所测介质有关参数的准确性要求非常严格,本文从威力巴测量原理出发,结合威力巴在我公司煤气测量中的应用,谈谈该流量计在使用中的参数核定问题。

　　2　威力巴的测量原理

　　如图1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,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,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,威力巴能精确地检测到由流体平均速度所产生的平均差压ΔP。在煤气测量中,流量Qv与差压ΔP的对应关系为:

　　3　实际使用中的参数核定

　　威力巴流量计生产厂家是根据客户提供的有关工艺参数、测量要求来确定设备型号和计算差压的,而客户往往以原工艺设计图纸的设计值为准提供,但在企业投产后的实际生产中由于各种原因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测量准确度受到较大影响,必须重新核定有关参数并计算新差压,改正测量系统的设定参数。我公司在煤气厂出口中压煤气流量测量中,就发现了此类问题。

　　工作压力Pf是获得准确差压计算的关键参数之一,由式(1)可得差压ΔP计算公式为:

　　式中:Pfa= Pf+当地平均大气压。

　　由此可见,工作压力Pf与差压的计算直接相关。

　　我公司于2001年采用V200-10-H-H-B5C型威力巴对煤气厂出口中压煤气流量进行测量,订货时提供的工作压力参数为设计值40 kPa,厂家计算差压量程为200.31 Pa。测量系统投运后流量显示约31 000 m3/h,与生产消耗严重不符。经仔细核查,发现问题出在所提供的有关参数上,其中压力参数影响最大。煤气厂投产后,因中压煤气用户氧化铝焙烧炉生产水平未达到设计生产能力,煤气消耗量不大,供气工作压力实际只为36kPa,而以36 kPa计算(改正其它有误差参数后)威力巴差压为206.2 Pa,与原差压相差近6 Pa,投运后在相同生产状况下流量显示约27 500 m3/h,与生产消耗相符。可见虽然差压只相差6 Pa,但流量却相差了约3500m3/h。而后,我公司对氧化铝生产系统进行大规模技术改造,氧化铝焙烧产量大大提高,超过了设计生产能力1 200 t/h,煤气需求量增大,为此煤气厂通过改造使煤气排送机原600m3/min送风量提高到800m3/min,送风量的增大也使煤气压力从36 kPa最高升到42 kPa,在最大流量45 000m3/h不变条件下,其计算差压量程为197 Pa,及时调整威力巴测量系统设定参数后,保证了测量的准确度。