煤气流量测量一直是
仪表检测的难点，锥型
流量计为煤气流量测量提供了新的测量方法，本文介绍了锥型流量计在现场的使用情况和特点。
山东焦化制气厂焦炉煤气计量主要测点有：
焦炉回炉煤气、锅炉煤气掺烧、管式炉用煤气和城市外供煤气等，此外，还有发生炉煤气计量和节假日掺加到煤气中的石油液化气计量。焦炉煤气过去一直使用标准孔板、均速管进行计量。使用过程中主要存在以下几方面的问题：(1)焦炉煤气脏，孔板容易污染，由于连续生产不能拆除孔板进行清洗，影响系统测量精度；(2)焦炉煤气脏，仪表导压管易堵，必须定期用蒸汽吹扫仪表导压管，否则就会影响测量精度，甚至系统不能正常运行；(3)煤气中所夹带的蒸汽或水雾，当温度降低时凝结成水，在管道中很难排除，影响系统测量精度。(4)直管段要求长，煤气管道口径通常比较大，要保证流量测量准确的20~40D直管段很难满足。(5)量程比小，仅为3∶1，例如因城市煤气用量高峰或低谷时要求输送煤气量的不同，出厂煤气计量的输送量在*内的变动超过10∶1，孔板因量程比小就达不到使用要求。
1 锥形流量计测量试验方法
因为管壁摩擦力减小了流过管壁的流体速度，所以在管道中流速分布为：在管壁处流速接近零，愈靠近管线中心流速愈大，在管线中心处流速*大。而当流体流过锥形流量计时，因锥形流量计是通过在管线中心悬挂一个锥形体来节流，锥体直接与流体高速中心部分相互作用，迫使管线中心的高速流体与接近管壁的低速流体均匀化，即两者的流速趋于一致。
与各种节流装置的结构比较，标准孔板是流体在管道中心突然收缩，不仅阻力损失大，而且加剧了流体流速分布的不均匀性，管道边缘阻断，脏污介质聚集在标准孔板前后；文丘里管(和标准孔板一样仍然是标准节流装置的一种)则是在管道中心逐渐收缩，虽然流体流速分布的不均匀性仍然存在，但阻力损失稍有降低，脏污介质聚集的情况有所改善，只是制作困难；环形孔板是在管道中心置一圆盘，而管道边缘则可流通，即从标准孔板的管道中心突然收缩转变为管道边缘突然收缩，因而可使管道内流速均匀化，可使脏污介质不致聚集在环形孔板前后；而锥形流量计是在管道中心置一圆锥，它的结构是管道边缘逐渐收缩，阻力损失小，且可使管道内流速均匀化，使脏污介质不致聚集在环形孔板前后。由此得出结论：锥形流量计是节流装置发展过程中一系列革新的必然结果。
2 锥形流量计特点
山东焦化制气厂使用锥形流量计有三年的历史了，检测系统运行正常，而且日常的维护工作量几乎没有，深受现场工人和技术人员的欢迎。主要特点如下。
(1)直管段要求低。虽然所有差压式流量计都是依据伯努利定理进行测量，但伯努利定理有一个基本要求，即被测量的流体必须为理想流体。采用孔板、喷嘴等传统的差压流量计的节流装置时，为了尽量满足伯努利定理的要求，必须有非常长的前、后直管段，以便将不规则流动的流体尽可能整形成为理想流体。而锥形流量计流量采用独特的置于管道中心的流线型节流结构设计，在检测流量之前，同时对不规则流动的流体进行整流，在不增加流体整流器的情况厂，工5妙地解决流体整流的问题。中心悬挂的流线型锥体能重塑流速曲线，在紧靠锥体上游和下游较窄的区域内(前0~3D，后0~1D)，将流速不规则的液体直接整流成理想液体，可充分满足伯努利定理的要求，获得很高的测量精度和重复性。不需要非常长的直管段整流，这在流量计的安装过程中有很重要的意义。山东焦化制气厂使用的石油液化气锥形流量计(口径270mm)在安装过程中，由于现场条件限制，流量计前、后直管的距离分别为1000mm和600mm，但流量计仍能正常稳定运行。
(2)耐污染，不易堵。山东焦化制气厂煤气类流量测量，原来使用的是孔板流量计和均速管流量计，由于煤气中含有焦油、萘、硫、氨水等多种杂质，孔板或均速管必须定期清洗或用蒸汽吹扫，否则孔板上、下游端面、上游侧直角入口边缘将受到污染，仪表导压管会不畅通或堵塞，影响系统测量精度；孔板前、后直管段积水会使管道流通面积减小，流速提高，差压增加，流量显示值偏高，严重时因导压管堵塞，变送器无法正常运行。为确保仪表正常稳定运行，仪表工维护工作量很大。锥形流量计有自吹扫式的结构设计特点，无滞留死区。介质流过锥体时会加速，不断冲刷正压取压孔、锥体外壁及锥体附近管壁，而负压取压孔则被一小段不流动介质所隔离，脏污杂质进不去，因此锥形流量计可用于各种含杂质、易结晶的脏污介质，如焦炉煤气、发生炉煤气等介质。山东焦化制气厂采用的五台锥形流量计对焦炉煤气、发生炉煤气和石油液化气的流量进行测量，有的使用已三年，至今未进行过维护，流量计未发现有节流装置污染、仪表导压管堵塞、管道积水、流量显示值异常等现象，大大降低了仪表的维护工作量，提高了煤气流量测量的准确性和可靠性。
(3)差压值大，量程比宽，适用于低压低流速介质的流量测量。在焦化厂煤气流量测量过程中，测量对象的特点是管道直径大、压力低，流速慢，孔板流量计一般选配微差压变送器(山东焦化制气厂使用的是罗斯蒙特公司的1151DR)，在煤气压力为3500Pa时，正常的差压在100~1000Pa之间变化(山东焦化制气厂回炉煤气满量程的差压值为630pa)，流量计的差压信号较小。而在采用均速管流量计时，由于管道煤气流速低，差压信号非常小对系统精度影响很大，山东焦化制气厂城市煤气计量采用均速管流量计，*大差压只有120Pa，正常值为2~5Pa，系统精度很差。差压信号小会影响变送器校验、使用的精度；孔板有污染、仪表导压管不畅、管道有积水对系统精度影响也很大。而锥形流量计由于是类似孔板的节流件，差压值远大于均速管流量计，相对孔板来说，由于是管道边缘逐渐收缩，阻力损失小，因而可在阻力损失相同的情况下，设计时可选用差压值较大的锥形流量计，如表1所示，几台锥形流量计测量煤气时差压值均大于孔板测量时的差压值。提高了差压信号，为变送器校验创造了条件，也提高了系统的测量精度。
某些测量对象，如出厂煤气、掺烧煤气的流量测量，因*大*小流量相差较大，通常孔板只能达到3∶1的量程比，只好采用多管并联的方法解决测量精确度不降低的问题，而锥形流量计的量程比可大于10∶1，因而在低量程时的测量精确度较高，适用范围更宽。
4 结语
经过10多年的应用实践，人们已逐渐了解锥形流量计的特点并且能亲身体验到它作为一种更有效的流量仪表的种种优点。实践证明：利用锥形流量计能在更短的直管段条件下，以更宽的量程比对洁净或脏污流体实现更准确更有效的流量测量。我们也期待有*锥形流量计在进行更充分测试后能像标准节流装置一样，不经过标定而确定差压与流量的关系，并可估算其测量误差，从而可以直接在生产现场使用。
小口径电磁流量计现在有越来越多的人在应用，为什么呢?在某些行业比如饮料生产(包含啤酒、牛奶、饮料等)、环保设备配套、化工介质等会广泛应用小口径电磁流量计进行流量测量。其实还要从电磁流量计的性能、本体优势、表头优势等方面提及，今天来给大家介绍一下小口径电磁流量计在啤酒生产行业中的应用：
*近在山东某啤酒厂参观时，看到现场有应用到小口径电磁流量计MIK-LDG。电磁流量计在现场是应用于麦芽汁流量测量、煮沸、发酵以及罐装过程，啤酒制作过程基本都会用到小口径电磁流量计。
啤酒生产的主要工艺流程，为在生产过程中进行有效控制，需对中间原料——麦汁，半成品中的清酒，高浓度稀释工艺中的原汁酒、无菌碳酸水，*终的成品灌装以及生产过程中产生的废水进行计量和控制。
麦汁生产：麦汁是啤酒生产的重要中间原料，对其进行计量涉及到前后工艺(车间)之间的交代结算，极其重要。麦汁有一定的粘度，但对于电磁流量计的测量不存在困难，需要考虑的是工艺过程中的消毒，用在该测量点的流量计可考虑采用PTFE衬里(或PFA)和不锈钢材料电极的电磁流量计，它能够防止稀的双氧水、碱水的腐蚀，通常口径在25mm-80mm之间，可根据流量和相配的工艺管道来确定流量计的口径。
发酵：发酵、过滤后的清酒，将通过管路输往下道工序——包装，同样涉及到两个部分的计量交代，对清酒准确计量也是极其重要的.
高浓度稀释：因生产工艺的不同，有些啤酒是通过对高浓度原汁酒进行勾兑而生产的，这就要求通过严格控制高浓度原汁酒和无菌碳酸水的配比比例，包管其混合后的啤酒度。
在每一条生产线，需要两台电磁流量计作配比流量的控制，一般测量酒的流量计选取口径50～100mm，测量水的流量计选20～50mm，视生产规模而定，为包管仪表具有较高的测量精度，应包管流体流速在1m/s以上，使流量测量在仪表的较佳工作范围，同时流量计的时间常数也应该设置小一些，一般在1～3s，以进步控制的灵敏度，包管配比的准确度。
摘 要： 利用常压气体作为流动介质，以流出系数平均相对误差、线性度和不确定度为评价指标，通过实流实验和仿真，研究内锥
流量计管道适配性和上游组合管件对测量性能的影响。根据实验结果，为保证相对误差在可接受范围，给出对于不同形式的上游组合管件内锥流量计对前直管段长度的建议。结合仿真，在相同工况下对内锥流量计和传统孔板流量计节流区后部流场进行分析。
关键字： 组合管件；内锥流量计；流出系数；流出系数相对误差
引言
内锥流量计在20世纪80年代由美国McCrometer公司研制并推向市场。由于其在测量性能上的诸多优势而被广泛应用和研究。安装条件对内锥流量计的性能影响也被国内外学者广泛关注。同样作为差压式流量计，科研部门和科研工作者对其与其他差压流量计在不同工况下的测量性能做了大量研究工作，并普遍认为内锥流量计具有较强的抗扰动性能，对前后直管段的要求也比标准差压式流量计低。McCrometer公司也对不同差压式流量计做了大量比较工作，并认为内锥流量计在多方面性能优于其他节流式流量计。
目前，国内对内锥流量计的技术指标乃至安装条件要求多直接采用美国McCrometer公司产品说明书。由于内锥流量计标准化过程尚需时日，不同安装条件对流出系数的影响亟待补充。国内关于内锥流量计安装条件影响的实验研究相对较少。本文通过仿真实验，研究在100，92mm口径管道上内锥流量计的适配性问题。通过在100mm口径管道上对直径比为0.65的内锥流量计进行以常压气体为流动介质的实流实验，以流出系数平均相对误差、线性度和不确定度为评价指标，开展上游组合管件对内锥流量计性能影响的研究。给出不同上游组合管件情况下，前直管段长度建议。结合仿真实验，分析孔板和内锥节流区后部流场的区别。
1 管道适配性仿真研究
本文选用McCrometer公司生产的内锥流量计作为实验流量计。由于该公司生产的内锥流量计内部尺寸采用美国标准，各型号内径均不等于100mm。根据内锥流量计前后端面几何尺寸情况，*终选用内径为4in（1in=2.54cm）的L悬臂型内锥流量计，直径比β为0.6465，内径为92.5576mm，前锥角为53°，后锥角为127°。结构图如图1所示，包括法兰、测量管、差压变送器、压力
传感器和锥体。由于管道直径与内锥流量计的直径偏差仅为8%，且流量计上游端面与上游取压孔平面有101.6mm距离，所以，认为对测量性能的主要影响因素是不同管件对流场的影响，而直径偏差的影响可忽略不计。
标签：
咨询电话：0317-7777829 
全国免费客服电话 0317-7777829 
