热导式质量流量计在煤气计量中的应用

　　众所周知,纯净的煤气是一种无色、无味的有毒气体,由于生产工艺的原因,企业所生产的焦炉煤气所含成份较为复杂,经常存有一定量的焦油、萘等粘性较强的化学物质,易粘附在孔板取压孔处,引起测量数据失准;高炉煤气含尘量、含水量极大,经常造成孔板处积尘、取压管堵塞、取压管进水等现象,导致测量数据失准;混合煤气由于其所含高炉煤气、焦炉煤气的比例随时变化,而传统检测元件在设计时认为这些参数是固定不变的,因此混合煤气的测量数据偏差较大。这些客观原因的存在,给煤气计量工作带来很大麻烦,从而不能很好地为供需双方结算提供准确的计量数据。为了彻底改变现状,提高能源量检测的水平,为企业内部节能降耗、成本核算提供准确计量数据,经认真查阅资料,反复考察和试用,我们发现热导式质量流量计,以其先进检测技术,独特的设计,弥补了传统检测设备的不足。

　　1　热导式质量流量计的工作原理

　　热导式质量流量计直接测量质量流量或标准状况下的体积流量,不需要压力和温度补偿。其工作原理是:流量计的探头由两部分组成———安装在探头上的两个热敏元件, S1用于测量流体介质本身的温度,作为参比温度;另一个热敏元件S2紧靠恒热源HTR,测量被流体介质带走热量后的HTR表面温度,两个热敏元件S1和S2的温差是流速的函数,即流量的大小取决于恒热源的热损耗(见图1)。

　　流量与热损耗的函数关系是:

　　式中　H为单位时间内热损耗;K为气体热导率;T为热敏元件的绝对温度;To为气体的绝对温度;L为热敏元件长度;d为热敏元件直径;ρ为气体密度;Cp为气体的定压比热;v为气体的流速。

　　当煤气组份不变时,K和Cp是定值,只要保持温差(T-To)不变,则热损耗H是流速v的单值函数,因为体积流量qv=vA(A为管道内径横截面积,v为流速),所以热损耗H与体积流量成正比。

　2　热导式质量流量计的应用优点

　　①一次元件无可动部件,结构简单,探头采用不锈钢外套覆盖,不怕脏、抗腐蚀、不堵塞、不易结垢,表面灰尘<3mm不影响测量。②可采用不停产安装,省时省力,不影响生产,清洗维护方便。③耐高温高压,气体温度可达800℃,液体压强可达到70MPa。④量程比宽,可达10∶1, 100∶1, 1000∶1。⑤仪表精度高,稳定性强,精度可达±1%,重复性±0·25%。⑥由于检测元件小,几乎无压力损失,减少了能量损耗。⑦全套仪表只包括一次元件和二次显示,省去中间环节,节省费用和减少了故障点。

　　3　热导式质量流量计选型、安装及使用要求