插入式空氣流量計(jì)
熱式質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理的流量?jī)x表，即是利用流體流過(guò)發(fā)熱物體時(shí)，發(fā)熱物體的熱量散失多少與流體的流量成一定的比例關(guān)系，具體來(lái)說(shuō)，該流量計(jì)的傳感器有兩只標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的RTD，一只用來(lái)做熱源，一只用來(lái)測(cè)量流體溫度，流體流過(guò)時(shí)，兩者之間的溫度差與流量的大小成非線性關(guān)系，該儀表就可以把這種關(guān)系轉(zhuǎn)換為測(cè)量流量信號(hào)的線性輸出。
測(cè)量原理：
熱式質(zhì)量流量計(jì)由傳感器和信號(hào)分析、處理與控制單元兩部分構(gòu)成。傳感器一部分測(cè)量溫度，而另一部分用于加熱。前者監(jiān)控實(shí)際過(guò)程溫度值；后者維持一恒定溫度值，使其總是高于實(shí)際過(guò)程溫度且與該過(guò)程溫度保持恒定的溫度差。氣體的質(zhì)量流量越大，冷卻效應(yīng)就越大，維持差分溫度所需的能量也就越大。因此，通過(guò)測(cè)量加熱器的能量便可得出被測(cè)氣體的質(zhì)量流量。
產(chǎn)品應(yīng)用：
?壓縮空氣
?鍋爐房或干燥機(jī)中的天燃?xì)?/span>
?釀酒廠中的氣體
?污水處理廠中的空氣和曝氣
?生成氣體（如氬氣、氮?dú)?、氦氣、氧氣?/span>
?氣體泄露檢測(cè)
產(chǎn)品特點(diǎn)：
?高性能智能微處理器及模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；
?寬量程比100：1；大口徑，低流速，壓損可忽略；
?直接測(cè)量質(zhì)量流量，無(wú)須溫壓補(bǔ)償；
?低流速測(cè)量非常靈敏；
?設(shè)計(jì)、選型方便，安裝、使用簡(jiǎn)便；
?適合各類單一或混合氣體流量測(cè)量。
技術(shù)參數(shù)：
常用氣體量程上限（Nm3/h）（下表可擴(kuò)展）：
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)流量:溫度為20℃，壓力為101.325KPa時(shí)的流量。
注：瞬時(shí)流量的單位可選Nm3/h、Nm3/min 、L/h 、L/min、t/h、t/min 、kg/h 和kg/min。
產(chǎn)品外形：
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)在垃圾焚燒爐風(fēng)量測(cè)量中的應(yīng)用：
針對(duì)目前垃圾焚燒廠風(fēng)量測(cè)量裝置普遍存在測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題,結(jié)合?？谑猩罾贌l(fā)電廠擴(kuò)建項(xiàng)目2×600 t/d垃圾焚燒爐風(fēng)量測(cè)量的技術(shù)要求,探討和論述了一種新型流量測(cè)量裝置——熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的原理、特點(diǎn)及其在垃圾焚燒爐風(fēng)量測(cè)量中的選型和應(yīng)用情況。
1生活垃圾焚燒爐風(fēng)量測(cè)量裝置現(xiàn)狀及項(xiàng)目情況
目前垃圾焚燒爐一二次風(fēng)的測(cè)量所選用的流量計(jì)大多為巴類 + 差壓式變送器。差壓原理流量計(jì)是通過(guò)管道安裝的節(jié)流裝置產(chǎn)生的差壓和氣體的流速的平方成正比來(lái)測(cè)量氣體流量。差壓原理流量計(jì)的元件容易損壞,前后直管段要求較長(zhǎng),流量測(cè)量的誤差取決于取壓裝置的精度。而現(xiàn)場(chǎng)巴類取壓裝置常由于風(fēng)管路直管段距離不夠,測(cè)量又受到風(fēng)速擾動(dòng),測(cè)量介質(zhì)純潔度等問(wèn)題,使得測(cè)量不準(zhǔn)確;另外在?？诙跀U(kuò)建項(xiàng)目中,為更好實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒的效果,在原一次風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上做了改進(jìn),原一次風(fēng)系統(tǒng)分為6路支管,在支管設(shè)置調(diào)節(jié)擋板及流量測(cè)量裝置,再根據(jù)干燥爐排、燃燒爐排3段、燃燼爐排2段左右2個(gè)風(fēng)室排列的特點(diǎn),支管再一分為二分別為風(fēng)室送風(fēng)。二期項(xiàng)目則在原有一次風(fēng)室風(fēng)管的基礎(chǔ)上,根據(jù)干燥爐排、燃燒爐排3段、燃燼爐排2段左右2個(gè)風(fēng)室排列特點(diǎn),單獨(dú)設(shè)置支路管道送風(fēng),且在每個(gè)風(fēng)室的送風(fēng)管道上設(shè)置調(diào)節(jié)擋板及流量測(cè)量裝置 (數(shù)量為一期的2倍)。根據(jù)燃燒狀況,將左右兩側(cè)風(fēng)室調(diào)節(jié)擋板連鎖并單獨(dú)控制各風(fēng)室的調(diào)節(jié)擋板,這樣可有效避免焚燒爐左右側(cè)偏火、燃燒調(diào)整困難的現(xiàn)象。這樣進(jìn)一步提高了垃圾焚燒自動(dòng)燃燒控制的穩(wěn)定運(yùn)行,尤其是焚燒爐處理能力在500 t/d以上的中大型爐排系統(tǒng),大幅降低運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度。一次風(fēng)系統(tǒng)獨(dú)立送風(fēng)的控制方式、風(fēng)流量計(jì)的優(yōu)化選型,是在?？诙陧?xiàng)目設(shè)計(jì)選型中做的改進(jìn)之處。
針對(duì)以往項(xiàng)目測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題,且基于風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的特點(diǎn),在?？诙跀U(kuò)建項(xiàng)目風(fēng)量流量計(jì)的選型中,嘗試選用新型流量測(cè)量?jī)x表——熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)。
2熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的原理
hualu/華陸熱式質(zhì)量流量計(jì)的基本原理 (如圖1所示) 是采用熱擴(kuò)散技術(shù)進(jìn)行流量測(cè)量。測(cè)量探頭中有2個(gè)溫度檢測(cè)元件(Pt1000鉑電阻)、被加熱端ACT、未加熱端REF和1個(gè)恒熱源。REF用于測(cè)量流體介質(zhì)本身的溫度,把它作為參照端;ACT緊靠著恒熱源,測(cè)量被流體介質(zhì)帶走熱量后的恒熱源表面的溫度,為測(cè)量端。測(cè)量端與參考端之間溫度差值的變化與氣體質(zhì)量流量成直接的比例關(guān)系。介質(zhì)流過(guò)傳感器表面,將帶走測(cè)量端表面的熱量而發(fā)生溫度差值的變化。不同介質(zhì)、不同流量所帶走的熱量不同。根據(jù)溫度差值的變化得出質(zhì)量流量函數(shù)如下:
ρv=c(w/Δt)x
式中:ρv為質(zhì)量流量;c、x為標(biāo)定常數(shù);w為加熱功率;Δt為溫差。
按照測(cè)量原理不同,主要分為2種類型。一種為恒溫差原理:通過(guò)不斷調(diào)整加熱器電流以保持鉑電阻間恒定的溫差,測(cè)量保持傳感器溫度差恒定的電流變化量,但這種熱式質(zhì)量流量計(jì)在潮濕、臟氣體應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的流量測(cè)量信號(hào),需在就地傳感器封裝殼體內(nèi)安裝由遠(yuǎn)端設(shè)定的電路 (信號(hào)放大、濾波器)。另一種為恒功率原理:通過(guò)保持恒定的加熱器電流,使RTD間的溫差隨流量變化而改變,這種hualu/華陸熱式質(zhì)量流量計(jì)在潮濕、臟氣體測(cè)量中,能保持流量輸出的穩(wěn)定,無(wú)需在就地傳感器殼體內(nèi)安裝遠(yuǎn)端設(shè)定的電子器件,提高了傳感器運(yùn)行的可靠性。
3熱式質(zhì)量流量計(jì)的特點(diǎn)
1) 直接質(zhì)量流量測(cè)量:實(shí)時(shí)測(cè)量質(zhì)量流量,無(wú)需進(jìn)行溫壓校正,無(wú)需輸入標(biāo)準(zhǔn)密碼。
2) 寬量程比:測(cè)量范圍0.08~450 nm/s,標(biāo)準(zhǔn)量程比100誜1,可選1 000誜1。
3) 無(wú)壓損:在流量4 000 m3/h時(shí),1 000 mm管徑的管道中低至90 Pa。
4) 易于安裝:只需1個(gè)安裝孔,帶壓安裝可選熱帽 (可在線插拔密封裝置),*預(yù)先標(biāo)定,節(jié)約安裝調(diào)節(jié)時(shí)間。
5) 低維護(hù):無(wú)活動(dòng)部件、無(wú)小孔、不易堵塞,無(wú)漂移,無(wú)需定期維護(hù)。
6) 高可靠性:*時(shí)間長(zhǎng)。
4熱式質(zhì)量流量計(jì)的選型及應(yīng)用
根據(jù)項(xiàng)目要求及以往項(xiàng)目上存在的風(fēng)管道彎頭多、直管段距離小等問(wèn)題,海口二期流量計(jì)選型中,主要對(duì)巴類流量計(jì)、熱式質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行了分析比對(duì) (見(jiàn)表1),決定選用恒功率熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)。
根據(jù)以往項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),巴類測(cè)量的可靠性較熱式質(zhì)量流量計(jì)較差,為了更好地測(cè)量風(fēng)量,提高ACC (磚利號(hào):CN.1) 自動(dòng)燃燒控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,使垃圾焚燒爐更好更穩(wěn)定地自動(dòng)燃燒,二期項(xiàng)目摒棄以往垃圾焚燒電廠采用巴類流量計(jì)的做法,大膽嘗試采用熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)一二次風(fēng)及煙氣流量,根據(jù)實(shí)際需要選用恒功率熱式流量計(jì)。
工藝現(xiàn)場(chǎng)的直管段不足會(huì)造成測(cè)量精度的下降,直管段嚴(yán)重不足時(shí)甚至?xí)绊懙綄?duì)流量趨勢(shì)變化的準(zhǔn)確計(jì)量,給生產(chǎn)控制帶來(lái)極大的困擾。在相同的工況下,尤其在直管段不足的工藝場(chǎng)合,熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)更容易獲得測(cè)量精度和測(cè)量穩(wěn)定性的保障。實(shí)際應(yīng)用中,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)直管段距離短的問(wèn)題,熱式流量計(jì)廠家根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)管布置及儀表安裝位置,對(duì)熱式流量計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定,補(bǔ)償了直管段不足帶來(lái)的測(cè)量影響;且運(yùn)行過(guò)程中不受風(fēng)介質(zhì)清潔度影響,幾乎免維護(hù)。
5結(jié)束語(yǔ)
從實(shí)際使用情況來(lái)看,hualu/華陸熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)具有安裝簡(jiǎn)單、量程比大,響應(yīng)速度快,準(zhǔn)確性、可靠性高,損耗低等特點(diǎn),并達(dá)到了節(jié)能的效果。熱質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)是目前較為的技術(shù),替代傳統(tǒng)流量測(cè)量裝置對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電廠來(lái)說(shuō)具有較高的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用價(jià)值。
