复式双文丘里管在大管径气体流量测量的应用.pdfVIP

第五届全国石油和化学工业仪表及自动化技术交流研讨会论文集 复式双文丘里管在大管径气体流量测量的应用 刘建华1陈光套2 l西安航联测控设备有限公司 西安 7100432．西安工业大学强安 710032 摘要：本文对低流建、大管径、赃污气体流量测奄中，当前存在的主要问题进行了分析。阐述了复式烈文丘里管的结构、组 成、安装形式、特点及应用，特别在热电、冶金、化工等工业领域大型管道的废气、烟气发各类脏污气体的流量测量中的应 用优势。 关键词： 复式舣文丘里管大口径大流量脏污气体介质高精度低压损 1．引言 人类进入21世纪以来，对环境的保护，特别对地球大气排放的监控已成为人类其同的责任。有资料 报道，世界卫生组织对60个周家的监测发现，全球污染最严重的10个城市中我国就占了8个，我国城市 大气rr|二氧化硫和总悬浮微粒的浓度是世界上最高的。大气环境符合国家～级标准的不到1％。伞球大气污 染最严重的20个城市中有10个在中国。大气中的二氧化硫和氮氧化物与降水溶合成酸雨，从而引发的全 国酸雨面积已占国土资源的30％，每年因酸雨和二氧化硫污染造成的损失高达1100亿元。大气污染严重破 坏生态环境和严重危害人体呼吸系统，危害心血管健康，加大癌症发病率，甚至影响人类基因造成遗传疾 病。因此对最大的有害气体排放污染源一电力、冶金、化工等行业的废气的监摔治理就成为目前伞社会最 关注的课题之 。而对废气的监控治理过程对其排放量的检测，鉴于其本身的工况特点，却一直是个难题。 同时在化工、热电等工业领域，例如锅炉一次风、二次风、磨煤气的风量测量中也同样面临着如下共同的 难题：即大管径；低流速；低压损(否则将增加主机的功率)；安装位置有限，没有足够的直管段；且必 须连续准确测量等要求。 过去对这种爿量检测一次测量元件多为阿牛巴、均速管’或机翼型测量装置，甚至还有用传统的标准 文丘里管或孔板。但由于均速管输出的差压信号较小，分辨率低，一般需要与微差压变送器配套，测量精 度不高。而机翼型测风装置则体积较大，制造工艺复杂，压损大；标准文丘里管或孔板则存在压力损失大， 要求较长的安装位置等。以}：种种缺点限制了它们的推广和应用。更无奈的是，无论是阿牛巴、威力巴、 孔板还是机翼式测风装置它们都无法解决脏污气体对讯号管路的堵塞问题，因此无法做到不停机维护，从 而不能在连续作业的工况中使用。 针对以上存在的问题，我们在国内外同类仪表的基础上采用航空气动理论和飞机发动机内流流体力 学等学科的必威体育精装版研究成果，应用大型计算机技术和大量风洞实验数据的统计分析，研制_r复式双文Fi里管 流量测量装置。它是内藏式双文丘甩的改进型。该流量测量装置已取得技术监督局的计量器具制造许可证， 获得国家实用新型专利权，获得西安市科技进步奖，并被国家科技部、国家质量监督检验检疫总局、国家 环境保护总局、国家税务局总局以及商务部等五部委授予2003--2005年度围家重点新产品推广项目。 2．结构与测量原理 复式双文丘里管流量测量装置是我公司研制生产的‘种高精度、智能化气体流量测量装置。它是内藏 式双文丘里管的改进型，主要用于对大管径、低压力、低流速、介质成分复杂的气体管道内流量的测摔． 它是通过对介质的流速、流量、温度、压力、差压等多种参数的数据采集处理实现计量和测控的。该产品 解决了长期以来一般流量测量装置由于低流速、大管径、压力小、组分复杂、介质脏污阻塞信号管路、以 及安装位置无直管段等一系列技术难题，并具有采集速度快、计量精度高等特点。是具有独特性能的新一 仪器仪表及应用 代差压式流量测量仪表，经科技成果鉴定认为该研制成果达到了国内领先、国际先进水平，在环保监测及 工业计控使用中已取得良好的使用效果。 2．1基本坂理 根据流体力学的伯努利方程与连续方程的基本原理和风洞检测系统的验证数据及本项目多年来从事 o：!‘!!兰!!-!!生+日f竺!垦!墨!墨!墨二竺! 16 ‘t+395 15) ～fc(矗+晶)+△Pl(t+273 本专业现场实践的数据积累，内藏式双文丘里管气体流量测量装置的流量计算数学模型(带压力、温度，拿= 自动补偿)可归纳为下式： 式中：A、B、C 常数，由被测介质工作状态的技术参数及风道截面的形状和尺寸计算