毕托巴流量计在半水煤气上的可实施测量方案.doc

毕托巴流量计
半水煤气

测
量
实
施
方
案

设计单位名称: 毕托巴（上海）科技有限企业
10月7日

一、 工作原理及独特防堵性能
毕托巴流量计是采取皮托管原理提取流体流速（全压-静压＝动压）再换算成流体体积流量与质量流量差压式流量计。皮托管原理很早就被广泛应用在航天航空业中。如: 飞机风洞测试和检测、 飞机发动机气体动力测试、 飞机飞行速度测速杆等。
防堵型毕托巴流量计由防堵塞一次测量传感器——毕托巴（无需清灰, 本身含有防堵耐磨性能）、 高精度差压变送器组成; 利用探针作为流量测量传感器配合高精度差压变送器测出差压, 并将差压信号转换成4～20mA DC标准电流信号, 再引入二次表或DCS系统（由我厂提供计算模型和参数表）, 并用数字显示出差压、 瞬时流量、 累积流量、 速度等参数。
图1---传感器与管道及信号转换器连接示意。

二、 防堵性能: BTB-B型系列防堵型毕托巴流量传感器
1、 独特防堵型设计
防堵型毕托巴流量计为实用专利新型（专利号为: ZL1004.1）, 一次测量元件——毕托巴流量探头以其卓越背靠背防堵式设计, 根本摆脱了插入式流量探头易堵塞弊端, 探头前部形成高压区, 在高压区处形成不规则涡流, 粉尘受本身重力作用自然下落, 阻止了颗粒进入; 实践证实, 防堵型毕托巴传感器达成了理想防堵性能和稳定取压功效, 长久运行正确度高, 计量检测数据可靠。
2、 防堵安装方法
防堵型毕托巴流量计采取自上而下插入式安装方法, 因为毕托巴传感器导压管内介质不流动, 使杂质无法进入传感器内部, 即使进入传感器取压口处, 杂质受其不规则涡流再加上本身重力作用也会自然下落, 不会堵塞取压孔; 焦炉煤气中含有焦油、 萘、 粉尘和水等杂质。这些杂质极易使测量装置发生粘接和堵塞, 使流量测量装置测量精度得不到确保, 严重时会使流量测量装置根本无法正常工作, 毕托巴流量计总压孔为尺寸为￠14, 静压孔为￠12; 毕托巴流量计传感器取压孔加大就有效处理了粘接而影响正常取压, 从而确保正确测量。
3、 方便拆卸及在线清洗功效
防堵型毕托巴流量计在安装时采取球阀式连接方法, 只需在测量管道上钻一个稍大于Φ50mm插入孔, 再将连接座定位焊接在管道上, 最终, 根据要求将毕托巴流量传感器探头插入管道中心, 经过螺栓与填料函紧固即可, 球阀连接装置配合单保护装置组成了在线维护, 在线清洗系统, 随之系统使用时间加长, 每年会对系统进行检修, 毕托巴流量计系统能够做到方便检修和维护功效。
三、 毕托巴流量计不受外界环境影响
毕托巴流量计结构简单, 性能价格比优越。传感器都是优质不锈钢制成, 插入管道部分没有任何电子器件, 工作中不会因管道介质磨损受到影响; 在高速流体冲击下不会变形、 扭曲、 震动; 长久高低温工作条件下取压不会老化、 变质而降低稳定性和灵敏度; 对于环境中可能出现震动、 粉尘、 潮湿、 电磁场干扰等不会受到任何影响; 经过长周期运行它稳定性、 灵敏度、 正确性不会发生改变; 能在最大程度上预防传感器被粘污、 结疤、 堵塞等等。无任何附加节流件或插入件, 无附加压力损失, 节省能源。尤其对于大系统、 大管径、 低流量、 低压力测量愈加显著。可测量轻易脏污、 易堵塞传感器流体。焦炉煤气杂质较多, 对流量测量装置污染影响较大。其次毕托巴流量计几何尺寸没有限制, 管径可从十几毫米到一米甚至十米以上。直管段要求不严格, 实际应用时只需确保前1Ｄ、 后1Ｄ, 远远低于其它流量测量装置要求。安全性能优越。传感器结构简单无任何插入件和机械结构, 不会产生摩擦生热, 可确保长久安全稳定运行。
四、 对管段长度及走向要求
毕托巴流量计直管段要求很低, 任何一个精度, 是指在一定前后直管段条件下才含有。而实际利用时, 现场管道条件常常不满足, 尤其是对于大管径、 低流速或者后增添流量测量情况, 通常工况是比较复杂, 此时, 不需要在现场修改管道, 我们能够提供多种合理性提议, 经过修改流量校正值, 使之确保精度。
几十年来, 清华大学吹风试验积累了多种工况下弯管段到15倍管径之间修正系数数据库, 只要您将管路架构草图描述清楚, 数据库将依据您工况, 自动生成流量校正参数和一系列安装提议, 形成实际线性度和误差, 从而实现多种工况下流量正确计量, 最低要求距离弯管2D;
毕托巴流量计采取最优异加工工艺, 做到每道工序都零缺点, 出厂前根据订货管径尺寸将安装尺寸标识在传感器上, 从而确保安装正确。
五、 毕托巴流量计与热质式流量计在煤气中测量优势对比
一、 针对于焦炉煤气测量存在问题, 下面将焦炉煤气流量测量中能碰到问题归纳以下:
１、 焦炉煤气中中含有焦油、 萘、 粉尘和水等杂质。因为冶金企业中焦炉煤气其关键用途是作为燃料, 煤气中肯定含有一定量残余煤焦油、 萘、 粉尘、 水等杂质。这些杂质极易使测量装置发生粘接和堵塞, 使流量测量装置测量精度得不到确保, 严重时会使流量测量装置根本无法正常工作。
﹡毕托巴流量计取压孔处一旦有焦油粘附, 只要取压孔不被堵死, 就不会影响毕托巴流量计取压和测量精度; 安装时采取自上而下插入式安装方法, 即使煤气管道中含积水, 因为水密度远远大于煤气密度, 水会随导压管（取压孔内经为20mm）流出积在管道底部, 不会存积在毕托巴传感器内而影响测量;
﹡热质式流量计测量焦炉煤气时, 被测气体若在管壁沉积垢层影响测量值, 必需定时清洗; 当煤气管道内积水较多时, 会严重影响热质式流量计热电阻测得气流温度T测量, “温度差测量法”会不正确, 从而精度对细管型仪表更有易堵塞缺点, 所以毕托巴流量计更适用用焦炉煤气这种管道轻易积水流量测量。
2、 全流速有一定限制, 煤气限速在８ｍ／ｓ范围以内, 这是造成煤气在管道中流速太低原因之一。另一个原因是煤气在输送管道中压力太低, 绝大多数用户在可能条件下, 尽可能不采取加压处理就直接将煤气送入管道送给用户使用其结果是管道内煤气压力很低通常只有多个千帕, 使得测量信号采集困难。
﹡毕托巴流量计含有从低流速到高流速逐点检测, 最低能够确保气体1m/s流量开始测量, 所以它能够完全确保对焦炉煤气用量全量程内正确计量。
﹡热质式流量计不适适用于对小流量介质测量, 本身仪表会给被测气体带来相当热量, 从而影响本身流量计量。
３、 密度低对流量测量影响。焦炉煤气密度几乎是冶金行业全部需要进行流量测量中被测介质密度最小一个介质。介质密度低对于利用介质动量原理进行流量测量多种仪表来说, 在一样流速条件下它所能产生差压信号值相对比较小, 这会增加流量测量难度。
﹡毕托巴流量计不会因为焦炉煤气中气体组分改变, 而影响测量, 因为在测量中, 配套仪表会依据煤气中组分改变时时参与密度计算, 从而确保测量精度。
﹡热质式流量计在被测量气体组分改变较大场所, 因cp值和热导率改变, 测量值会有较大改变而产生误差。
４、 煤气密度温压赔偿对流量测量正确性影响。为了确保煤气流量测量正确性, 必需在测量煤气流量同时测量出煤气温度和压力值, 利用二次仪表含有运算赔偿功效在线对煤气密度进行计算和赔偿。
﹡毕托巴流量计在测量中配有压力变送器参与压力赔偿, 配有热电阻温度计参与温度赔偿, 将压力和温度信号引入二次表进行计算, 从而确保了焦炉煤气密度温压改变赔偿运算。
六、 毕托巴流量计设计计算书
毕托巴流量计设计计算书
   设计单位:   毕托巴（上海）科技有限企业            电话:     
产品名称
毕托巴流量计
取压方法
差压式
工程项目/用途

图 位 号

工 况 条 件
计 算 结 果
被测介质
半水煤气
一次元件选型
BTB-B-L
差压变送器型号
STD110
刻度流量
(Nm3/h)
15000
刻度差压值(kPa)
0.32
最大流量
(Nm3/h)
----
最大差压值(kPa)
-----
常见流量
(Nm3/h)
----
常见差压值(kPa)
-----
最小流量
(Nm3/h)
-----
最小差压值(kPa)
-----
密 度(kg/m3)
0.845
表 压(kPa)
20-40
管径 (mm)
1620*10
温 度(℃)
20-40
开孔直径比(β)
0.03
压力损失(KPa)
0.0096
前 后 直 管 段 长 度
安装位置
前直管段长度(×D)
后直管段长度(×D)
10
5
计算人员: 高居中                     校核人员:齐丽萍
日    期:-10-7              日    期:-10-7

毕托巴（上海）科技有限企业技术部