一、工作原理:
(一)差壓原理
根據伯努利方程和流體動力學原理,當流體流過喉徑管時,喉部流速增加,靜壓力下降,產生差壓。通過多點取壓,可放大差壓信號,準確測量管道流量。例如插入式多點陣列流量測量裝置,就是基于此原理測量鍋爐一、二次風和大口徑管道中氣體流量的差壓感受元件。
(二)雷達技術原理
陣列式雷達在線測流系統,利用雷達技術,通過多個流速傳感器同時獲取多條測速垂線的流速數據,實現水位、流速、流量等信息的準確監測。這種原理的流量計,符合水文測流規范,測流精度與穩定性高,適用于寬斷面河道等復雜場景。
(三)電磁感應原理
基于法拉第電磁感應定律,導電流體流過磁場時切割磁感線,在電極兩端產生感應電動勢,其大小與磁感應強度和流體速度有關。針對非軸對稱流流型,通過優化磁場分布和信號處理,提高測量精度。
二、技術特點:
多點陣列流量計具有以下技術特點:
(一)測量精準
通過多點取壓或測量,能更全面反映流場情況,提高測量精度。如插入式多點陣列流量測量裝置,滿足多種工況下的精確測量需求。
(二)防堵耐磨
改進型傳感器采用多點測量,設計取壓孔、取壓點和取壓方向,增強防堵性能,實現免吹掃、免維護。部分型號還配備自清灰裝置,利用流體動能自動清除積灰。
(三)信號穩定
經收縮段和取壓環的整流作用,流量計能有效消除脈動信號,使差壓信號穩定無脈沖。例如插入式多點陣列流量測量裝置,通過特殊的結構設計,確保信號的穩定性,提高了測量的可靠性和準確性。
(四)適應性廣
可用于多種介質的測量,包括干燥、潮濕氣體、液體、蒸汽等,不受介電常數限制。對于含塵埃等雜質的介質,部分型號可通過在線吹掃裝置保障測量。如插入式多點陣列流量測量裝置,可在不同溫度和壓力條件下工作,適應多種惡劣環境。
(五)安裝便捷
對于大多數流量計,通常只需在管道上開孔,再將探頭管與管道焊接即可完成現場安裝,體積小、安裝方便。部分型號還可采用分組式拼接安裝方式,適用于超大型風道測量。
三、應用場景:
多點陣列流量計廣泛應用于以下領域:
(一)工業鍋爐煙氣排放監測
可用于工業鍋爐煙氣排放在線監測系統,精確測量煙氣流量,助力環保監測與減排,用于煙道管道中煙氣流量的測量,解決了防腐、防磨、防堵以及高精度測量等難題。
(二)化工
在化工生產中,對各種氣體和液體流量的精確測量至關重要。流量計可滿足化工行業的需求,確保生產過程的安全與高效。例如在某些化工反應釜的進氣系統中,通過精確控制氣體流量,保證反應的順利進行和產品質量的穩定性。
(三)冶金
冶金行業涉及大量的氣體和液體流量測量,如高爐煤氣流量、氧氣流量等的測量,流量計可為冶金生產提供準確的流量數據,優化生產過程,提高能源利用效率。以高爐煤氣回收系統為例,通過精確測量煤氣流量,實現煤氣回收的自動化控制,提高煤氣的回收率和利用率,降低生產成本,同時減少環境污染。
(四)能源與電力
可用于能源與電力領域的鍋爐一、二次風測量,以及脫硫脫硝煙氣流量測量等,保障燃燒效率與環保排放。如在火力發電廠的鍋爐系統中,通過精確測量一次風和二次風的流量,優化燃燒過程,提高鍋爐效率,降低能源消耗和污染物排放。
四、選擇與維護:
(一)選擇要點
測量介質:明確測量介質的性質,如是否含有雜質、具有腐蝕性或磨蝕性等,選擇合適的流量計材質和結構形式。例如,對于腐蝕性介質,應選擇具有防腐性能的材質,如不銹鋼或特種合金等。
流量范圍:根據實際工況的流量范圍選擇流量計,確保其測量范圍能覆蓋實際流量變化,并具有適當的裕量。如在測量范圍波動較大的場合,選擇量程比大的流量計,以保證測量精度。
精度要求:根據生產工藝對測量精度的要求選擇合適精度等級的流量計。在一些對流量控制要求嚴格的環節,如化工反應的原料配比控制,應選擇高精度的流量計。
安裝條件:考慮安裝現場的空間、管道布局、前后直管段長度等因素。對于空間有限的場合,選擇結構緊湊、安裝便捷的流量計;對于直管段較短的管道,選擇對直管段要求低的流量計。
(二)維護要點
定期檢查:定期檢查流量計的外觀、連接部位、密封性等,及時發現并處理潛在問題。如檢查流量計的焊縫是否有裂紋、連接螺栓是否松動等。
清潔保養:定期對流量計進行清潔和保養,保持其內外部的清潔。對于長期運行的流量計,定期清除內部的積垢和雜質,防止影響測量精度。
校準驗證:定期對流量計進行校準和驗證,確保其測量精度符合要求。如使用標準流量源對流量計進行校準,發現偏差及時調整。
故障處理:在運行過程中,若發現流量計出現異常情況,如測量值波動大、無顯示等,應及時停機檢查并處理故障。
