多種流量計測量儀在氣體發(fā)電廠的合理應(yīng)用技巧

　      　　沼氣發(fā)電技術(shù)是在國際上也僅有少數(shù)幾個國家掌握，企業(yè)關(guān)注的是效益，關(guān)注的是1m3氣到底能發(fā)出幾度電?傳統(tǒng)的計量的方法有采用渦街流量計、超聲波流量計、轉(zhuǎn)子流量計等，效果都不甚理想。

現(xiàn)在我們采用熱式氣體質(zhì)量流量計，它的成功運用，使長期困饒我們在計量問題上(理論設(shè)計與實際消耗相差太大)的難題得到了解決，由于量程比寬，這樣我們不同功率的機組可選用同一中規(guī)格的產(chǎn)品就可實現(xiàn)高精度測量?，F(xiàn)就熱式氣體質(zhì)量流量計的特點、原理、使用及與其他各款流量計的性能作一比較。

熱式質(zhì)量流量計與渦街流量計、超聲流量計、轉(zhuǎn)子流量計等比較：

         ▲ 渦街流量計 特點：沒有可移動部件、計量精度高、壓力損失小檢測元件不與被測流體接觸、輸出信號與流體的溫度、壓力、密度、成分、粘度等參數(shù)無關(guān)。

           ▲ 渦街流量計原理：它是應(yīng)用流體力學(xué)中的卡曼渦街原理來測量流體流量的。把一個旋渦發(fā)生體(圓柱體、三角柱等非流線型對稱體)垂直插在管道中，當(dāng)流體在管道中流動時，會在旋渦發(fā)生體后方左右兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，形成旋渦列。這兩列旋渦相互形成平行狀，且左右交替出現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)方向相反。旋渦的頻率f(Hz)與流體的平均流速v(m/s)及旋渦發(fā)生體的寬度(m)有如下關(guān)系： f=St*v/d (St為斯特勞哈爾系數(shù)，與旋渦發(fā)生體寬度d和流體雷諾數(shù)有關(guān))

              ▲ 渦街流量計的使用相對簡單，安裝也比較方便，它分插入式和管道式兩種。在安裝時應(yīng)注意流體的流動方向應(yīng)同流量計指示的方向相同。

▲ 渦街流量計的缺點：量程比小(15：1);受震動影響大;管道的大小與價格呈正比;需要溫度壓力補償方可計量;小量程段不靈敏，不穩(wěn)定，幾乎不可測量。

▲超聲波流量計特點：沒有壓力損失;安裝簡單;與流體的溫度、壓力、粘度等本身性質(zhì)無關(guān);無可動部件;可測量臟污、腐蝕氣體及多組分氣體。

                 ▲超聲波流量計原理：在管道中測量測量順流和逆流方向超聲波的傳播時間，再經(jīng)過計算得出流體的流速。流體的流量則可以通過介質(zhì)流速、管徑，以及用雷諾數(shù)對流體進(jìn)行動力學(xué)方面的校正后得到。

具體來說：在管道中以“Z”型裝一對超聲波傳感器，兩個傳感器之間的距離L作為超聲波的傳播行程。超聲波在兩個傳感器之間的順流和逆流傳播時間分別表示為：Ts=L/(C+Vcosθ);Tn= L/(C-Vcosθ)式中C為聲www.shhzy3.cn 波在靜止空氣中的速度，它隨氣體性質(zhì)變化的函數(shù)，單位：m/s。V為氣體介質(zhì)流速，單位m/s。θ為聲波行程與管道軸線之間的夾角。

             ▲超聲波流量計的使用也比較方便。在管道表面以“Z”型安裝，應(yīng)注意應(yīng)把傳感器安裝處打磨光亮并涂敷黃油，用固定裝置把傳感器與管道擰緊即可。

                      ▲超聲波流量計的缺點：量程比小(15：1);維護相對麻煩;氣體精度高的價格高;計量需要溫度、壓力補償;2.3 轉(zhuǎn)子流量計(氣體)

                    ▲轉(zhuǎn)子流量計的特點：就地顯示，無須電源;價格相對便宜;它有兩種材質(zhì)，通常用的玻璃管轉(zhuǎn)子流量計和金屬管質(zhì)量流量計。就地顯示和遠(yuǎn)傳顯示皆可，接口有HART、標(biāo)準(zhǔn)電流信號、PROFIBUS等形式。

                        ▲轉(zhuǎn)子流量計的原理：轉(zhuǎn)子流量計也是一種速度式流量計。它有兩部分組成，一個是上大下小的錐形管，另一是放在錐形管中的轉(zhuǎn)子(也稱浮子)。

▲轉(zhuǎn)子流量計的使用比較方便，安裝時擰緊相應(yīng)的螺栓就可以了，但應(yīng)注意流體的流動的方向一定垂直向上。

               ▲轉(zhuǎn)子流量計的缺點：量程比小10：1;壓力損失相對大;污物易堵塞;安裝維護相對復(fù)雜;受震動影響大;需要溫度、壓力補償?shù)?管徑大小與價格呈正比，一般在DN200以下。

                  ▲熱式質(zhì)量流量計的特點：量程比寬可達(dá)1000：1;小量程段靈敏;不受溫度、壓力影響，直接測量氣體的質(zhì)量;壓力損失可忽略;可實現(xiàn)大口徑小流量高精度測量;價格與管道的大小相差不大;高精度可達(dá)1%;溫度范圍寬可達(dá)-70℃～450℃;對粉塵、顆粒物不敏感。

                        ▲熱式質(zhì)量流量計的原理：它是基于熱擴散原理的流量計。通俗的說，放在流體中的熱源，在流體經(jīng)過它時，熱源本身的熱量將會損失，流體的質(zhì)量流量越大，熱源損失的熱量越大。

這樣流體的流量與熱源損失的熱量在理想的情況下應(yīng)相等。故知道了熱量的大小，我們就可以得出流體的流量。具體對熱式氣體質(zhì)量流量計(以下簡稱熱式流量計)實現(xiàn)來說，就是：熱式流量計的探頭有兩個探針，其中一只是參考點，用來測量流體的溫度;另一只是加熱源，用來充當(dāng)熱源。

            ▲熱式質(zhì)量流量計使用、安裝比較方便，它有插入式、管道式兩種形式。無論是插入式還是管道式，維護、操作極為簡單，安裝時應(yīng)注意流體方向應(yīng)同熱式流量計指示的方向相同。

                  ▲熱式質(zhì)量流量計的缺點：不適宜安裝在粘度大的環(huán)境中安裝;不適宜安裝在水珠含量在40%以上的場所。