畢托巴流量計在宣鋼焦爐煤氣計量中的運用

黃寧

摘要：焦化廠煉焦作業必然會產生焦爐煤氣，這是一種比較重要的副產品，發熱效果好、熱值較高，但由于焦爐煤氣中含有較多的水分、苯、焦油、等雜質，煤氣流量測量時經常會將測量設備堵塞，進而影響計量結果。畢托巴流量計是一種重要的測量介質管道中心流速的流量計，本文主要就畢托巴流量計在宣鋼焦爐煤氣計量中的具體應用問題進行簡單的討論分析。

關鍵詞：畢托巴流量計；焦爐煤氣計量；節能分析

畢托巴流量計的前身是一種智能探針式流量計，屬于一種皮托管原理的流量計，具有節能、可靠性高、安裝簡便、耐高溫高壓、測量范圍廣等優點，在液化氣、天然氣、煤氣、空氣、水、焦油、化工物業料等各種流體介質的流量測量中十分常見，本文主要就畢托巴流量計的工作原理進行簡單的介紹，重點分析安裝投運方法以及具體的節能效果。

一、畢托巴流量計的工作原理

畢托巴流量計是一種差壓式流量計，是根據國際標準ISO3966《封閉法管道中流體測量——采用皮托靜壓管的速度面積法》進行設計的，具體的應用過程中，利用皮托管原理提取流體流速，然后換算成流體的質量流量或者體積流量。該流量計采用非收縮節流設計，實際的流速測量過程中，首先需要將傳感器插入到氣體管道的中心位置，將總壓孔對準流體的流動方向，此時，總壓與靜壓的差值為管道的差壓，然后利用畢托巴流量計的風動標定曲線擬合出該測量點的標準差壓，根據這一標準差壓就能夠計算出流體的流量。流量計的傳感器一般安裝在與水平管道垂直的上方管道的中心線位置，取壓口與傳感器平行線成30°，取壓口遇到雜質時，重力作用下，雜質會自行脫落，因此不用擔心雜質會粘附在取壓口上，堵塞流量計，影響流量計的測量精度。

傳統的煤氣測量一般選用的是差壓式孔板流量計，雖然計量的精準度比較高，但由于焦爐煤氣中含有較多的灰塵、水分、焦油等雜志，很容易附著在導壓管管壁上，導致導壓管被堵塞，影響計量的精準度。畢托巴流量計則不會出現這一問題。

二、畢托巴流量計的安裝及投運方法

畢托巴流量計安裝時，在水平官道上從上往下插入，主要有法蘭連接和螺紋連接兩種連接方式。法蘭連接時，首先根據傳感器的大小在測量管道上鉆一個尺寸合適的插入孔，然后將法蘭連接座定位在管道上，按照相關的連接要求開孔，將流量計插入到被測管道中一定長度后，利用法蘭及螺栓緊固。煤氣屬于易燃氣體，連接過程中要做好防火安全工作，現場工作人員要能夠結合作業環境具體的條件看，制定合理的應急預案，配置好滅火器材，一旦出現火災，及時撲救，降低損失保證現場作業人員的人身安全。

（一）畢托巴流量計的安裝步驟

具體安裝過程中，首先按照預先設計好的技術參數在被測管道上量好安裝前后直管段距離，找好安裝點之后，將管道打磨光滑，焊接好連接底座、安裝好開孔器后可以進行開孔作業，煤氣管道需要采用帶壓開孔方式，因此最好選擇手動開孔器。開孔作業完成后，將穿孔機器取出，插入時要詳細的檢查畢托巴流量及的頭部方向及插入尺寸，流量計安裝完成之后，頭部位于管道中心線上，總壓孔對正來流方向。傳感器插入之后，固定好螺桿，將總壓及靜壓的因出口導壓管引到差壓變送器的三閥組之上，兩個導壓管需要處于同一個水平面上，為了避免因為高度不一致導致測量誤差，導壓管的彎度應保持一致。最后檢查管道接頭的氣密性，氣密性檢查一般使用肥皂水即可，一旦出現泄漏問題要及時處理。此外，管道焊接部位需要進行使用黃油等材料進行防銹處理。

（二）畢托巴流量計投運方法

投入運行過程中，差壓變送器主要利用積算儀進行供電，電壓為24V，必須要保證差壓變送器線路連接正確；差壓變送器的量程、單位等相關參數由通訊器進行設置，正式投運之前需要檢查差壓變送器的零點的準確性，如果出現偏差要及時進行調零處理。調零完成后，將差壓變送器的正壓閥、平衡閥關閉，快速打開負壓閥，此時差壓變送器正式投入運行。投運過程中，根據BTBA積算儀廠家提供的參數設置積算儀，連接電力線路，檢查回路電流與瞬時流量是否對應。

三、畢托巴流量計節能分析

與傳統的孔板等差流量計相比，畢托巴流量計具有良好的節能性。它的一次測量元件智能探針是由不銹鋼制成的，截面積非常的小，因此在煤氣管道中幾乎沒有壓力損失，可以極大地減小流量計的運行成本。某焦爐煤氣管道的規格尺寸為920×7mm，設管道壓力為7kPa，工作溫度為60℃，煤氣的密度為0.45kg/m3，該焦爐鼓風機24h運行，設鼓風機電動機的效率為85%，工業用電單位費用為0.7/kwh，介質體積流量記為QV，為9.72m3/s，使用畢托巴流量計進行測量時，壓差記為ΔPV，為0.14kPa，壓損系數為0.03，則產生的壓損PPLV為003ΔPV，功率損失記為HpV，HpV=QV×PPLV1η，其中η指的是電動機效率，最終得出功率損失為0.048kW。在相同的條件下，利用標準孔板流量計測量煤氣的流量，孔板的開孔比β為0.66，查詢相關資料，可以知道孔板產生的壓差ΔP0為1.225，壓損系數為0.5，通過該流量計產生的壓損記為PPL0，為06125kPa，功率損失Hp0=QV×PPL01η=7.004kW，對比兩種測量方法下產生的功率損失可以明顯發現前者的電能損耗更低，節能效果良好。

四、結語

與傳統的差壓流量計相比，畢托巴流量計具有防堵塞、耐磨、節能、適用性強、結構簡單安裝便捷、測量精度高、測量范圍廣等優點，現階段應用十分的廣泛。隨著科學技術的快速發展，未來還將產生許多新型的流量儀表，但無論是哪一種流量儀表，都有一定的適用條件，有一定的局限性，在實際的工業生產過程中，作業人員要能夠介質的性質以及各自的測量環境，合理的選擇適當的測量儀器，提高測量的精準度，降低測量過程中的能源損耗，盡量節省企業的生產成本，為企業創造更多的經濟效益。

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