1前言。
目前用于測量氣體流量的裝置主要是孔板、內(nèi)置式、v型錐等節(jié)流式流量計。該流量測量裝置的使用存在許多缺點，如停產(chǎn)安裝、壓力損失大、易堵塞、疏通困難等。以焦爐燃氣為例，節(jié)流裝置因燃氣凈化能力不足、雜質(zhì)多、低溫凝固沉積等原因堵塞。嚴重影響氣體流量測量，節(jié)流裝置管道堵塞。節(jié)流裝置堵塞后，只能在工藝停止時疏通，維護困難，特別是大直徑管道，需要大型起重機械和工具的協(xié)助才能完成拆裝，費時費力。因此，有必要開發(fā)一種可以防止堵塞、壓力損失低、可以在線安裝和維護的插入式氣體流量計。
2插入式流量計的工作原理。
插入式流量計是利用皮托管原理提取管道中心的流速，將其轉(zhuǎn)換為流體體積的流量和質(zhì)量的流量。用于測量介質(zhì)管道中心的流速。包括取壓管和取壓頭。取壓管分別設(shè)有全壓通道和靜壓通道。取壓頭在流動側(cè)設(shè)有與全壓通道連接的全壓孔，回流測量設(shè)有與靜壓通道連接的靜壓孔。工作時，將插入式流量計的取壓頭插入管道中心，全壓孔面向流體的流入方向，靜壓孔面向流體的流出方向。總壓和靜壓之差是管道中心測量的壓差，然后根據(jù)取壓頭的風(fēng)孔標定曲線，計劃結(jié)合這一點的標準偏差壓力，根據(jù)標準偏差壓力計算出流體的流量。同時，需要用壓力變送器測量流體壓力，用熱阻測量流體溫度，同時將標準偏差壓力信號、壓力信號和溫度信號引入流量計算器或直流S系統(tǒng)。一方面計算壓頭流量方程，另一方面對流體進行壓力和溫度補償，保證測量精度。
3插入式流量計的設(shè)計和安裝。
3.1取下壓力頭。
擠出頭是插入式流量計的重要組成部分，用于獲得流體產(chǎn)生的壓差信號。取壓頭設(shè)計成弧面。取壓頭插入管道中心時，前側(cè)壁和靜壓孔與流體流入方向?qū)R，后側(cè)壁和靜壓孔與流體流出方向?qū)R。阻擋部位于全壓孔一側(cè)的弧面上，可以促使流體從后壁流出，減少流向后壁的流體，即減少流向管道中靜壓孔的流體，增加壓差，提高測量的穩(wěn)定性和準確性。由于全壓孔正對來流方向，孔內(nèi)形成高壓區(qū)，壓力略高于管內(nèi)壓力，防止氣體中的雜質(zhì)進入全壓孔，防止取壓頭堵塞。
3.2取壓導(dǎo)電裝置。
壓力傳導(dǎo)裝置是將壓力頭產(chǎn)生的壓差傳遞給壓差變送器，實現(xiàn)物理信號轉(zhuǎn)換的裝置。壓頭通過兩根導(dǎo)壓管與上部三個閥組連接，三個閥組與差壓變送器連接，測量壓頭兩側(cè)的標準偏差壓力。三個閥組均采用3051型，可與市場上大部分差壓變送器直接連接。壓力導(dǎo)管設(shè)計成小截面，外徑只有30毫米，使用時基本不會堵塞管道內(nèi)的氣流，管道內(nèi)的氣壓損失小。
3.3密封固定裝置。
密封座主要用于固定和密封插入式流量計。由于管道中的氣體可能是有毒氣體，泄漏氣體可能造成嚴重事故，因此流量計的密封非常重要。密封固定裝置主要由管道焊接底座、球閥、彈性密封圈和密封壓緊裝置構(gòu)成。其中管道焊接基座直接焊接在管道上，實現(xiàn)流量計與管道之間的設(shè)備連接的球閥用于堵塞管道內(nèi)的氣體，實現(xiàn)流量計插拔前后管道的氣體密封的彈性密封由耐腐蝕、耐高溫的彈性石墨制成，其內(nèi)徑與壓力導(dǎo)管的外徑相同。流量計插入后，彈性密封圈被密封壓緊裝置壓緊，彈性密封圈受力后變形，緊貼壓力導(dǎo)管，實現(xiàn)氣體密封。
3.4計算方法。
插入式流量計出廠前需要進行風(fēng)孔標定，流量計的流量K是根據(jù)標準流量和標準偏差壓力來計算的。在實際使用中，應(yīng)根據(jù)流體的密度、壓力和溫度進行補償。流量計算選擇壓差模型，其計算公式如下
其中m為品質(zhì)流量，kg;k為流量;△p為壓差值，kpa;⑥明為中密度，kg/m3;⑥明為介質(zhì)的標準溫度和壓力密度，kg/m3。
3.5安裝方法。
插入式流量計可以不間斷地安裝，也可以使用壓力攻絲工具在線安裝。安裝時，只需在管道上打開直徑為30mm的圓孔，將密封固定裝置焊接在圓孔上，插入流量計即可。由于支持在線插拔的特點，因生產(chǎn)技術(shù)要求無法停止的計量點可以設(shè)置。插入管道前，計算插入尺寸，檢查取壓頭的全壓孔和靜壓孔的方向，確保兩個取壓孔的端部位于管道的中心線，即管道的中心線，使全壓孔與流體的流入方向?qū)R，使靜壓孔與流體的流出方向?qū)R。
4結(jié)論。
上鋼萊蕪分公司采用插入式燃氣流量計測量焦爐燃氣、高爐燃氣和混合燃氣的流量。徹底解決了孔板等節(jié)流元件的安裝、測量和維護缺點。具有測量數(shù)據(jù)準確、防止堵塞、壓力損失低、在線安裝維護等優(yōu)點。是取代傳統(tǒng)流量計的理想測量裝置。使用插入式流量計測氣后，測氣數(shù)據(jù)更精準，生產(chǎn)更穩(wěn)定，降低成本；為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提供精準可靠的監(jiān)測計量數(shù)據(jù)，有利于企業(yè)合理安排燃氣，加強成本計算，降低能耗，提高效率。
