氧氣流量，氧氣流量計，氧氣流量測量系統(tǒng)

渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)，渦街流量計特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響；無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小；渦街流量計參數(shù)能長期穩(wěn)定。夾持型渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高，可在-20℃～+350℃的工作溫度范圍內(nèi)工作，有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出，容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。

主要特點：

?精度較高，液體測量精度為±1.0%；氣體測量精度為±1.5%
?壓損小，約為孔板流量計的1/4，屬于節(jié)能流量儀表
?安裝方式靈活，可水平，垂直和不同角度傾斜安裝
?采用消擾電路和抗震動傳感頭，具有一定抗壞境震動性能
?無可動部件，儀表壽命長

技術(shù)參數(shù)：

流量范圍：

注：表中（300）—（1000）口徑為插入式。

孔板流量計擴大量程的改造：

流量測量，不管是以計量為目的，還是用來作為過程控制使用，幾乎涉及到所有領(lǐng)域。流量測量的準確與否關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、成本核算、能源及環(huán)保等方方面面的問題。至今，可供工業(yè)使用的流量儀表種類達數(shù)十種之多。而以孔板為節(jié)流元件的差壓式流量計因具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，安裝、使用和維護方便，可靠性高，價格低廉，使用壽命較長等優(yōu)點，仍是目前使用廣泛的流量儀表之一。我廠目前在用的孔板流量計有二十余套。

1改前狀況

安鋼一煉鋼廠有四套氧氣流量測量系統(tǒng)，為1987年安裝投運的儀表，分別測量轉(zhuǎn)爐總管氧氣流量、電爐總管氧氣流量、1“電爐氧氣流量和2“電爐氧氣流量。每套系統(tǒng)組成為:標準孔板、1151電容式差壓變送器、配電器、IRV記錄儀(顯示并記錄瞬時量)、ISN比例積算器和UIC計數(shù)器(累積量)。

系統(tǒng)組成及信號傳遞關(guān)系見圖1。隨著我廠鋼產(chǎn)量的不斷增加，氧氣用量也在不斷增加，四套儀表的瞬時量指示(IRV記錄儀)均超出了量程，已不能為煉鋼操作提供可靠的數(shù)據(jù)，其累積量(UIC計數(shù)器)也無任何參考價值，無法為能源計量及成本核算提供技術(shù)保障。

為滿足生產(chǎn)和計量管理的需要，我們對現(xiàn)場的管道、孔板及取壓管、電纜線等經(jīng)過認真的考察和確認，認為管道、孔板等狀況良好，可以繼續(xù)使用。通過對孔板數(shù)據(jù)的核實，只要能估計出實際氧氣用量，在不需要投資的情況下，重新計算差壓變送器的量程，即可通過調(diào)整差壓變送器和相應(yīng)二次儀表的量程來達到擴大系統(tǒng)測量范圍的目的。

2改造依據(jù)

流體的體積流量公式為:

工業(yè)上習(xí)慣使用m3/h為體積流量的單位，d和D單位為mmΔP以mmH2O(單位Pa)來表示。

則實用流量公式為:

當孔板設(shè)計完成后，且被測流體的條件如流量特性、溫度、壓力等不變，則式中的α，ε，d和P均不變，所以流體的流量只與壓差△P有關(guān)，即

可見，只要給出流量值q，經(jīng)過計算即可得出壓差△P的值，進而調(diào)整差壓變送器的量程，從而達到擴大流量測量系統(tǒng)量程的目的。

3改造情況

(1)利用停爐檢修時間，拆下各孔板認真檢夜井重新測量孔板的開口直徑(d)和管道內(nèi)徑(D)正確回裝各孔板。

(2)改造分兩步進行。一步，利用轉(zhuǎn)爐中修時間對轉(zhuǎn)爐總管氧量測量系統(tǒng)進行改造轉(zhuǎn)爐總氧量孔板原始數(shù)據(jù)如下:

節(jié)流裝置形式:環(huán)室標準孔板

取壓方式:角接取壓

流體名稱:氧氣

刻度流量:0一6 000m3/h

管道內(nèi)徑:147mm

管道材質(zhì):20#鋼

安裝形式:水平

孔板開孔直徑:75.52mm

工作壓力:2.0MPa

工作溫度:30℃

差壓:16kPa(原計算值)

根據(jù)1#、2#轉(zhuǎn)爐氧氣用量并考慮連鑄等其它地方用氧量進行估算，預(yù)計9的大值為12 OOOm3/ho使用專用軟件“流量測量節(jié)流裝置設(shè)計計算及管理軟件(LG一94一O1WIN版)”進行計算結(jié)果如下:

q20=12 000 m3/h

h20=42.78 kPa

調(diào)整差壓變送器的量程為42.78 kPa, IRV記錄儀的刻度牌改為12 000 m3/h, UIC計數(shù)器的計算倍率也作相應(yīng)調(diào)整。

改造后，轉(zhuǎn)爐總氧量在兩座轉(zhuǎn)爐同時生產(chǎn)時瞬時量為10 000 m3/h。累積量連續(xù)三個月和計控部二級計量轉(zhuǎn)帳數(shù)進行比對，均能達到計控部要求的誤差在1%以內(nèi)的要求，達到了預(yù)期的效果。

(3)二步，在轉(zhuǎn)爐總氧量測量系統(tǒng)改造成功之后，先后對電爐的另外三套氧氣測量系統(tǒng)(電爐總氧量及1#、2#電爐氧量)進行改造。改造前后數(shù)據(jù)見表1。根據(jù)計算結(jié)果，對這三套儀表的量程也分別進行了調(diào)整，均達到了滿足生產(chǎn)和計量管理的要求。

(4)改造中應(yīng)注意的問題

①應(yīng)正確估計實際流量大值。若估計不準確，改后還超量程，則必須重新計算，重新調(diào)整。若確實難以確定實際流量，可事先多計算幾組數(shù)據(jù)，用便攜式數(shù)字壓力校驗儀現(xiàn)場調(diào)整差壓變送器的量程，能節(jié)約大量時間。若變送器為智能型，則用編程器(手操器)調(diào)整量程更為方便。

②調(diào)整差壓變送器的量程前必須確認其壓力上限(看銘牌或查閱有關(guān)資料)。雖然目前差壓變送器的量程比可達6:1,智能型可達10:1甚至更高，但調(diào)整時不能超過其壓力上限，以免損壞變送器，必要時更換大量程變送器，但不能超過40kPa。

4使用效果

(1)改造后的四套氧氣流量測量系統(tǒng)均能達到原系統(tǒng)的測量精度;累積量與集團公司計控部二級計量的轉(zhuǎn)帳數(shù)比對，能達到不超過1%的誤差的要求。

2003年1一3月份數(shù)據(jù)如表2所示。

(2)改造后的四套氧氣流量儀表滿足了生產(chǎn)車間對氧氣流量進行控制所提出的要求。

(3)在成本管理方面成效尤為顯著。因為有了準確的計量數(shù)據(jù)，加強了對生產(chǎn)車間用氧量的考核，使噸鋼氧耗大幅度降低，并在優(yōu)化各項生產(chǎn)指標、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量方面起到了積極的作用。2002年和2001相比我廠噸鋼氧耗有大幅度降低，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。具體數(shù)據(jù)見表3。表3中經(jīng)濟效益(單位:萬元)計算公式為:經(jīng)濟效益(元)二鋼坯人庫量(t) x噸鋼氧耗降低量(m3/t) x氧氣單價(元/m3 )。即一項年創(chuàng)效益81.34萬元。

5結(jié)束語

通過對這四套孔板流量計的擴大量程的改造，我們認為:對于老企業(yè)，隨著產(chǎn)量的不斷增加，類似的儀表超出原設(shè)計量程的現(xiàn)象也應(yīng)該是較普遍的。如果我們拋開原系統(tǒng)重新上新型儀表，不僅要增加成本，而且施工周期長，勢必要影響生產(chǎn)。我廠原來也有過改造為渦街流量計的設(shè)想，后來一方面考慮資金問題，另一方面考慮在氧氣管道上焊法蘭存在一定的安全問題，還可能因此而影響其它單位生產(chǎn)(因要**停氧氣并吹掃)，選擇了該改造方案。這種利用原有設(shè)備在不投資的情況下，只經(jīng)過簡單的計算和并不復(fù)雜的儀表調(diào)校工作即可完成的作法，有一定的推廣價值。