差压式流量计在钢铁企业的应用


差压式流量计在钢铁企业的应用戴祯建（重庆昂扬自动化仪表有限公司，重庆400080）随着计量技术、计算机技术的发展，新型流量计所占比重越来越高。企业根据对各种流体计量的特点，可选择流量计的范围也越来越大。对企业用量较大的差压式流量计到底如何选用和评价，笔者根据所在企业差压式流量计的使用情况认为，只要选择合理，设计准确，加强仪表的维护，差压式流量计在企业的各种流体计量中完够胜任并能取得较好的效果。

　　差压流量计；特点；应用1标准节流装置的应用标准型是指只要按照标准文件设计、制造、安装和使用，无需实流校准即可确定输出信号（差压）与流量的关系，并估算其测量误差。由于它有国际标准S5167支持，不需标定可直接使用。其研究资料及生产实践的积累极其丰富，至今尚无任何一类流量计可与之相比。全部单相流体，包括液体、气体、蒸汽皆可测量，部分混相流，如气固、气液、液固等也可应用，基本上能满足一般生产过程各种管径的计量要求。与之配合的差压变送器有金属膜片电容式、陶瓷片电容式、扩散硅式和单晶硅谐振式等，普遍为小型化、智能型。特别是现在广泛应用的一体化标准孔板、标准喷嘴等广泛采用EAABB等宽量程变送器配无纸记录仪或流量计算机，有完善的补偿功能，使测量在、抗干扰性能以及适应生产现场的恶劣环境等方面都有其它仪表不能比拟的优势。其缺点是压损大，运行成本高及要求直管道长度长、测量范围度窄等。

　　1.贸易结算采用有国际、国家标准的仪表随着市场竞争的日趋激烈，企业内部降成本的要求越来越高，因而对计量数据越来越“斤斤计较”一旦发生计量异议，有标准支持的仪表数据在解决计量异议方面有权威性。如企业外购的天然气计量，供方采用标准孔板，企业也在入口装同样流量仪表，尽管以对方数据结算，但双方均采用同样计量装置，输差过大也好查找原因。企业内部的各天然气计量点也采用标准孔板，一旦发生计量异议，供用双方及计量部门也好处理。重钢使用工业天然气已近五十年，不管是以前用量较大，还是现在的大幅减少，计量输差均控制在较小范围内。

　　1.2蒸汽、氧气、水等较重要的计量采用标准节流装置的使用效果400°C左右的过热蒸汽米用标准喷嘴计量，标准喷嘴具有压损小（与孔板比较）耐磨损、流出系数稳定，使用寿命长，结构已标准化，有丰富的使用经验等优点，计量度相对较高；但经减温、减压后的过热蒸汽压力均在1.3MPa以下，计量部门加强了设计计算及计量系统的维护工作，使总量与分量间输差大幅下降，近几年来达到5%8%，味经平衡修正）收到较好效果。但由于湿蒸汽计量的特点，无法在线测量干度，由于输送距离及管道保温情况等因素，部分过热蒸汽变成了饱和蒸汽，或者湿饱和蒸汽。形成汽液两相流介质，对相流经常变化的蒸汽来说，其流量的计量是一个比较困难的问题，在测量技术上还有很多问题要解决。要使计量准确进一步提高仍然存在一定难度。

　　使用文丘里管计量要求压损较小和较高的流体，在标准节流装置中，文丘里管流量特性稳定可靠，压损仅为其差压的10%20%，对上游直管道长度要求比孔板短。用它进行流体测量，由于廓形节流件的结构使流体在流经文丘里管时流通顺利，不易堵塞，只是制造成本较高，在企业使用不多。由于文丘里管的优良计量性能，在压缩空气产量、较重要用户的高炉煤气（干煤气）送热风炉的风量计量上采用文丘里管，虽然成本较高，但使用效果很好，维护量戴祯建（1946―），男，重庆人，总工程师，工程师，毕业于重钢技术学校，从事企业的自动化仪表设计、研制和计量管理工作。

　　1工业计量5极少。

　　氧气产量计量使用标准孔板与炼钢厂标准孔板相比，在生产正常时输差较小，在用户用量变化较大和用量较小时输差较大，这也体现了孔板量程小的缺点。也曾尝试采用其它仪表，但效果还不如标准孔板。

　　从长江抽到企业的总水量计量仍然采用标准孔板，经过几十年的计量倩况看，当江水较清时，计量效果好，而在洪水季节，由于泥沙多、杂物多，有时会严重影响计量的准确度和仪表的正常运行。由于总水管均在DNl左右，采用电磁流量计在引起计量异议时比较麻烦。

　　的确是挑战。

　　2非标准节流装置的应用2.1锥形流量计锥形流量计压力损失相对较小。由于锥形节流件不象标准孔板那样直接正面阻挡流体流过向中心收缩，而是比较平滑地向管道边缘节流，因而压力损失小。流通面积相等的孔板和锥形流量计，在同样流量时锥形比孔板产生差压小。在长期运行中，能耗费用相对较少，有利于降低消耗。

　　要求直管段长度较短。由于锥体所形成的环形通道逐渐减小，流体流速加快，压力降低因而可减少或消除漩涡；由于内锥不仅具有节流作用，还具有类似于流动调整器整流作用，经我们对DN100、200mm管径锥形节流件的数十次测试，比孔板要求的直管道长度要短，但慎用前3D后1D说法。

　　有自清扫能力。根据流体力学原理，流体在流过物体曲面时，产生边界层效应，而脱离物体表面，由于内锥流量计的环形通道，使污物无法滞留而特别适用于脏污流体如焦炉煤气、高炉煤气、湿气体的测量。

　　量程比较大，由于内锥节流件的差压输出信号中的背景噪声很小，较低的差压值也能有效地被检测出来，因此较小的流量也可以测量出来。经过我公司对DN100、DN200mm锥形流量计的数十次试验，量程比可达10：1其重复性和线性度都较好，管道直径300mm内可以保证准确度等级为0.510级。

　　经过数据测试，流通面积相等的孔板和锥形流量计，在同样流量时孔板产生差压51100Pa锥形产生差压23500Pa锥形比孔板产生差压小27600Pa约为孔板的46%，锥形确有节能作用。

　　我们在DN100mm饱和蒸汽管道和天然气、DN300mm以下管道的压缩空气、水流量的计量中采用锥形流量计均取得良好的效果。

　　锥形流量计在我国是一种新型节流式仪表，目前生产厂家很多，它确有一些优点，但厂家大多依据标准节流装置的要求自行设计和制造，还没有系统完善的资料，它可以满足GB17167―2006的要求，但在选用时，由于流出系数的不确定性，一定要经过标定后方可使用，且尽量不要在大管道上使用。

　　2.2楔形流量计以流体通过起节流作用的圆缺楔时产生压差的原理而进行流量测量的。楔形流量计的主要结构特点是节流件设计成V型的楔形件，这两块平板在临界角上焊接在一起，然后插入槽内，安装时楔形件的顶部朝下，其角度设计能消除滞流区使浮液顺利通过楔形节流件，防止管道堵塞，差压引出管在位于楔形片中心两边等距离的地方孙淮清，等流量测量节流装置