威力巴流量計(jì)在轉(zhuǎn)爐煙氣測(cè)量中的應(yīng)用
轉(zhuǎn)爐煙氣流量測(cè)量的準(zhǔn)確性在轉(zhuǎn)爐煤氣回收和轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼過(guò)程中顯得非常重要，而轉(zhuǎn)爐煙氣具有灰塵和水汽含量大、管道直徑大和測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)大等特點(diǎn)，普通流量測(cè)量系統(tǒng)無(wú)法同時(shí)滿足以上要求，這就給儀表選型造成很大難度。
在工業(yè)生產(chǎn)中，測(cè)量流量的儀表種類很多，目前在過(guò)程檢測(cè)中所用的流量測(cè)量?jī)x表如表所列：
| 種類 | 典型產(chǎn)品 | 工作原理 | 主要特點(diǎn) |
| 差壓式流量計(jì) |
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 雙波紋管差壓計(jì) 膜片式差壓計(jì) |
流體通過(guò)流裝置時(shí)，其流量與節(jié)流裝置前后的差壓有一定的關(guān)系 | 比較成熟，應(yīng)用廣泛，儀表出廠時(shí)不用標(biāo)定。 |
| 速度式流量計(jì) | 葉輪式流量計(jì) | 葉輪或渦輪破流體沖轉(zhuǎn)， 其速度與流體的流速成正比 | 價(jià)廉、精確度低 |
| 體積式流量計(jì) | 渦輪式流量計(jì) | 橢圓型齒輪或轉(zhuǎn)子被流體沖轉(zhuǎn) ，每轉(zhuǎn)一周便有定量的流體通過(guò) | 精確度高，測(cè)量范圍廣，靈敏。耐壓高，但壽命短。 |
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橢圓齒輪流量計(jì) 羅茨流量計(jì) |
精確靈敏， 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。 | ||
| 恒壓降式流量計(jì) |
轉(zhuǎn)子流量計(jì) 沖塞式流量計(jì) |
轉(zhuǎn)子或沖塞上下 壓降一定，它們被流體沖起的高度與流量大小成正比。 | 簡(jiǎn)單、價(jià)廉、較靈敏 |
| 動(dòng)壓式流量計(jì) | 畢托管 | 流體的動(dòng)壓力與它的流速平方成正比。 | 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不太準(zhǔn)確。 |
| 電磁流量計(jì) | 電磁流量計(jì) | 導(dǎo)電性液體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其值與流量大小流量成正比。 | 適合測(cè)量導(dǎo)電液體的流量 |
| 靶式流量計(jì) | 靶式流量計(jì) | 流體流動(dòng)時(shí)對(duì)靶產(chǎn)生作用力，使靶產(chǎn)生微小的位移，反映流量的大小。 | 適合測(cè)量高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量。 |
其中差壓式流量計(jì)比較成熟，已有完整的實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，適用于測(cè)量穩(wěn)定流動(dòng)的流體流量，這是最常用的流量測(cè)量方法。
以上所列差壓式流量測(cè)量裝置存在諸如量程比小、壓損大、取壓孔容易堵塞、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、系統(tǒng)精度不高等缺點(diǎn)和問(wèn)題，而當(dāng)今電子技術(shù)發(fā)展很快，使變送器、積算儀和記錄儀等二次儀表都能做到很高的精度、靈敏度，而且功能很全。但作為差壓發(fā)生器這個(gè)一次源的問(wèn)題始終沒(méi)有得到大的突破。
為了解決流量測(cè)量一次元件的問(wèn)題，1990年代開(kāi)發(fā)出一種差壓式、速率平均式流量傳感器威力巴―（Verabar）流量測(cè)量探頭。它是通過(guò)傳感器在流動(dòng)的流體中產(chǎn)生差壓進(jìn)行流量測(cè)量的，主要用于氣體、液體和蒸汽的測(cè)量。
威力巴流量測(cè)量探頭獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及對(duì)傳統(tǒng)的流量理論的突破，使它徹底解決了傳統(tǒng)均速管存在的問(wèn)題。在精度、重復(fù)精度、可靠性、防堵性和長(zhǎng)期高精度等方面都達(dá)到了先進(jìn)水平，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的插入式差壓流量計(jì)，它具有高精度、高強(qiáng)度、低壓損、可靠防堵、易安裝、免維護(hù)及壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
威力巴流量計(jì)和其它差壓流量計(jì)一樣都遵循伯努利方程：
式中 Q=管道內(nèi)的體積流量
K=流量系數(shù)
DP=差壓發(fā)生器產(chǎn)生的差壓
C=流量系數(shù)―要確定Q就必須確定K和DP
VERIS公司對(duì)伯努利方程理論在具體應(yīng)用上進(jìn)行了補(bǔ)充，建立了威力巴流量探頭的流量系數(shù)K的數(shù)學(xué)分析模型：
流量系數(shù)K的精度高達(dá)±0.5% ，而且該系數(shù)是線性的，它的變化與雷諾數(shù)的變化無(wú)關(guān)，保證了測(cè)量結(jié)果在高于10:1的量程比下， 測(cè)量都能達(dá)到±0.5%的精度。
威力巴流量測(cè)量探頭反映一個(gè)真實(shí)的流速，其精度達(dá)到±0.5%；重復(fù)性0.1%；其突出的優(yōu)點(diǎn)是：輸出一個(gè)非常穩(wěn)定的無(wú)脈動(dòng)的差壓信號(hào)。
我廠現(xiàn)有120噸轉(zhuǎn)爐三座，在當(dāng)時(shí)工程設(shè)計(jì)時(shí)，就考慮煙氣流量的測(cè)量，由于煙氣具有管道直徑大（DN=1800mm）、煙氣內(nèi)灰塵含量大（≥100g/m3）、準(zhǔn)高溫（70~℃≤T≤90~℃）量程比大等特點(diǎn)，當(dāng)時(shí)未能選到合適的測(cè)量裝置，故轉(zhuǎn)爐投產(chǎn)時(shí)沒(méi)有煙氣測(cè)量，但隨后根據(jù)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼的需要，我們經(jīng)過(guò)調(diào)查和對(duì)比，最終選用美國(guó)VERIS公司生產(chǎn)的威力巴流量測(cè)量探頭作為煙氣流量測(cè)量的一次元件。威力巴流量測(cè)量探頭產(chǎn)生的差壓非常小，在我廠所使用的這三套中，產(chǎn)生的最大量程差壓僅為273Pa，對(duì)于這樣小的差壓，普通的差壓變送器不能滿足要求，剛開(kāi)始我們選用普通的1151系列差壓變送器與之配套，精度很差，且零點(diǎn)經(jīng)常在0-15% 之間漂移，最終選用國(guó)內(nèi)宏揚(yáng)科技公司生產(chǎn)的和羅斯蒙特3051差壓變送器同等精度的3851差壓變送器與之配套，信號(hào)穩(wěn)定可靠，零點(diǎn)漂移很小，信號(hào)直接輸送給計(jì)算機(jī)，為轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼的控制提供準(zhǔn)確穩(wěn)定的煙氣流量信號(hào)。
該系統(tǒng)投入兩年多，至今系統(tǒng)運(yùn)行良好，幾乎是免維護(hù)。對(duì)于這種大管徑的流量測(cè)量，選用威力巴流量測(cè)量探頭作為流量測(cè)量的一次元件，相對(duì)設(shè)備投資較小，成本較低。
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