智能高(gāo)精度電磁流(liú)量計在水泥(ní)行業開始應(yīng)用
在化工、石(shi)化鋼鐵、電力(lì)、供熱和水處(chù)理等行業各(ge)種流量計應(yīng)用十分普遍(biàn)，用于測量各(ge)
種液體和氣(qì)體的流量。随(suí)着工業領域(yù)對流量測量(liàng)🛀的要求不💋斷(duàn)提高，在市場(chǎng)上出現了各(ge)種新
型的流(liú)量計，它們根(gēn)據測量機理(li)冠以不同的(de)修飾🧡術語🎯，如(rú)科裏🐆奧利、超(chao)聲波、電磁、渦(wō)街
流量計等(deng)，比起傳統的(de)容積式、文丘(qiū)裏管、機械孔(kong)闆式流量💜計(jì)✏️來，新型電磁(ci)流量計有更(gèng)新
在這些設備(bei)裏，易磨損的(de)活動部件很(hen)少或根本沒(mei)有
流量計中(zhōng)大部分都是(shì)非侵入式元(yuan)件，具
有更小(xiao)的壓降和更(gèng)好的安全性(xìng)
而(ér)能爲用戶提(tí)供實時的反(fǎn)饋和曆史數(shù)據采集。
相對(dui)其他行業，各(gè)種流量計在(zai)水泥工業應(ying)用較少🌏，這是(shi)由于生😘産工(gōng)藝過程中主(zhǔ)要介質是
物(wù)料流和氣流(liu)，在物料流中(zhong)則以粉狀和(he)顆粒爲主，在(zài)主工藝流程(cheng)中液體料流(liu)幾乎沒有，而(ér)
氣流還帶有(yǒu)一定的粉塵(chen)，并且是在大(dà)管道内通過(guo)，它給流量測(ce)量帶來很大(da)的難度。雖然(ran)在
某些工藝(yi)點，如冷卻機(jī)各室的風量(liang)，由于測定的(de)是高壓♋空🐉氣(qì)流量，管道的(de)口徑也不大(da)，一
般用傳統(tong)的文丘裏管(guan)，通過差壓可(kě)以測量，但由(you)于測量♉精✉️度(du)低🥰，流量值僅(jin)能作爲參考(kao)，而
5000
噸生産線(xiàn)已不測量高(gao)壓
空氣的流(liu)量，而是通過(guò)測定高壓羅(luo)茨風機輸出(chū)的電功率來(lái)估算流量。故(gu)流量測量過(guo)去在水
泥行(háng)業幾乎是一(yi)個空白，自動(dong)化技術人員(yuan)往往隻知溫(wen)度🤟、壓力、物位(wei)等計量傳感(gan)器。随着
用。
1.
大管道氣(qì)體流量的測(cè)量。
早期引進(jìn)的一些幹法(fa)水泥生産線(xiàn)，國外公司提(ti)出在窯尾出(chū)口處和廢氣(qì)處理的大管(guǎn)道中檢
測氣(qì)體流量并相(xiàng)應調節有關(guān)閥門，曾選用(yong)過孔闆🙇🏻式流(liu)量計📧、笛💃🏻形均(jun1)速管流量計(ji)等，但使用
規模的不斷(duan)更新，大型立(lì)磨已得到普(pǔ)遍應用，在立(li)磨的🐉工藝流(liu)程中，要求測(ce)定磨機進出(chū)口
風量并保(bao)持循環風量(liàng)恒定，如我國(guó)出口阿曼的(de)日産☔
3300
噸水泥(ni)生産線，采用(yong)了非凡公司(sī)的
立磨，在測(ce)點一覽表中(zhōng)就有此要求(qiu)，日産
3000
噸級水(shui)泥生産線生(sheng)料磨的出口(kou)風管口徑一(yi)般
在
800
200
毫米就屬于(yu)大口徑流量(liang)測量，如用
傳(chuán)統的孔闆式(shi)流量計，在運(yùn)行中，由于孔(kǒng)闆的節流孔(kǒng)銳邊磨損、闆(pǎn)面沾污，管道(dao)積聚凝結
灰(hui)，在磨損後需(xū)要進行更換(huàn)
;
孔闆流量計(jì)還有量程比(bǐ)小、精度低、不(bu)可恢複壓損(sǔn)大等缺點
;
對(duì)于大口徑的(de)管道需要大(dà)的法蘭，其價(jia)格、安裝成本(běn)👄和維護也是(shi)一個值得關(guān)注的問題。另(lìng)
;
在水(shui)泥行業中被(bei)測過程氣體(ti)大多含有粉(fěn)塵，測量傳💃🏻感(gǎn)器中👨❤️👨
度(dù)大，有許多問(wen)題有待解決(jue)。
随着新型差(cha)壓式均速管(guǎn)流量計在市(shi)場中出現，解(jie)決了大管📐道(dao)氣體流量的(de)測量的難題(ti)，它
有着量程(cheng)比大、精度高(gāo)、不可恢複壓(yā)損小的特點(diǎn)，也可通過各(ge)🔱種措施以防(fang)氣體中的粉(fěn)塵堵
塞測量(liàng)傳感器。本文(wen)将重點介紹(shào)新型差壓式(shì)均速管🐕流量(liàng)計的工作原(yuan)理，基本結構(gou)，性能特
點和(he)應用等。
2.
新型(xíng)流量測量機(ji)理用于水泥(ní)工藝過程的(de)物料測量。
水(shuǐ)泥工藝過程(cheng)中原料、中間(jian)成品和zui終産(chǎn)品全是固⭐體(tǐ)，而且以顆粒(lì)狀和粉狀物(wù)料爲主，
這些(xie)物料的流量(liàng)測量在水泥(ní)工廠是由電(dian)子皮帶秤和(he)各種固體流(liú)量計來實現(xiàn)的，它們既是(shì)工
藝設備又(you)是自動化設(shè)備，但不屬于(yu)流量儀表。近(jin)幾🤟年㊙️來國外(wài)一些公司把(bǎ)新型流量儀(yí)表的測
量機(jī)理，如科裏奧(ào)利、超聲波用(yong)于計量稱，zui典(dian)型的例🚩子是(shì)德💜國申克公(gōng)司用科裏奧(ào)利力測
量流(liu)體質量的機(jī)理開發的科(kē)裏奧利稱，用(yòng)它來測量煤(méi)粉比起其他(ta)煤粉計量稱(cheng)，有結構簡單(dan)
也有用科裏(lǐ)奧利開發的(de)計量稱，但各(gè)方面指标多(duō)不及申克的(de)産品。
3.
在輔助(zhù)流程中采用(yòng)新型電磁流(liu)量計。
在水泥(ni)工業的輔助(zhu)流程主要用(yòng)于提高設備(bèi)運轉率和保(bǎo)護設備，如廢(fèi)氣處理流程(cheng)中增濕噴
水(shuǐ)是爲了增加(jia)粉塵的比電(dian)阻，從而使電(dian)收塵器的效(xiào)率得以提高(gao)。在新型幹法(fa)水泥廠都設(shè)有
噴水自動(dong)調節回路，在(zai)水量控制中(zhong)各廠設置了(le)電磁流量計(jì)，有的還配置(zhi)了捆綁式超(chao)聲流量
計，起(qi)到了很好的(de)監控作用，也(ye)使噴水自動(dong)調節回路能(neng)正常運行。
二(èr)
.
新型差壓式(shì)均速管流量(liàng)計
差壓式均(jun)速管流量計(ji)是在上世紀(ji)
60
年代末問世(shi)的，它是基于(yu)伯努利能量(liang)守恒原則和(hé)皮托
管測速(sù)原理發展起(qǐ)來的，所謂皮(pí)托管測速實(shi)際是測量管(guan)道💚中圓管直(zhí)徑上或矩形(xíng)菱形管長與(yǔ)
寬上幾點的(de)流速通過能(neng)量守恒原則(ze)推算出流量(liàng)的一種插入(rù)式流量儀表(biao)，此圓管或菱(ling)形管通
常也(yě)稱檢測杆，我(wǒ)們常提到的(de)“阿牛巴流量(liàng)計
"Annubar
實際就是(shi)差壓式均速(sù)管流量計，是(shì)
一個名稱也(ye)是一個注冊(ce)商标。它因其(qí)結構簡單，裝(zhuāng)、拆🐆方便，價格(ge)低廉及節能(neng)等優點，在
大(da)于口徑爲
200
毫(hao)米的管道，在(zai)一些行業常(cháng)作爲流量測(ce)量的儀表作(zuo)爲工況監控(kong)，如我國
西氣(qi)東輸的世紀(jì)工程中，在幹(gàn)線内徑爲一(yī)米的管道上(shang)🌈，約
50%
以上的流(liu)量計采用了(le)
公司的均速(sù)管流量計。而(ér)對于水泥行(hang)業特殊的氣(qi)體狀況，我們(men)如要選用差(chà)壓式均速管(guǎn)流量
計，必須(xū)要考慮以下(xia)幾方面：
1.
提供(gòng)正确的流量(liàng)和管道數據(ju)。
差壓式均速(sù)管流量計的(de)機械尺寸是(shì)根據要安裝(zhuang)的管道尺寸(cun)量身定制的(de)，其測量範圍(wei)是根
據工藝(yì)提供的流量(liang)數據計算和(hé)标定。我們如(ru)要選用🈲時，一(yī)😍定要正确提(tí)供給制造商(shang)流量數據
和(hé)管道尺寸，管(guǎn)道尺寸包括(kuò)外徑和壁厚(hou)。
2.
正确選擇檢(jiǎn)測杆。
差壓式(shì)均速管流量(liàng)計其主要結(jié)構是一根插(chā)入的檢測杆(gan)，它有❓各種形(xíng)式，其截面形(xíng)狀不一
，有圓(yuan)管或菱形管(guan)，近來又推出(chū)了翼形、彈頭(tóu)形、
T
形、
Delta
形，由于(yu)各種形狀的(de)檢測杆
對應(ying)了不同的流(liú)體理論，水泥(ni)廠如确定采(cǎi)用均速管流(liú)🧡量計，筆者建(jiàn)議隻提供流(liú)量數據和管(guan)
道尺寸，可由(you)制造商根據(ju)測定的氣流(liú)特性來确定(ding)檢測杆的形(xíng)式和檢測孔(kǒng)的數量和位(wèi)置。
3.
要選用高(gao)精度的微差(chà)壓變送器。
差(chà)壓式均速管(guǎn)流量計是根(gen)據皮托管測(ce)速原理，通過(guò)測總靜壓來(lái)推算流量，常(chang)用于大口徑(jìng)
測氣體流量(liang)，它産生差壓(ya)一般都比較(jiao)小，zui小可能隻(zhi)有
20-30
帕，爲此要(yào)盡量避免使(shǐ)用引壓
管，選(xuan)用高精度的(de)微差壓變送(sòng)器，如
等，的方(fang)案是采用均(jun1)速管、三閥組(zu)、差壓變
送器(qi)一體化的直(zhí)接安裝方式(shì)，這樣不但可(ke)以減少使用(yong)引壓管而引(yǐn)起的洩漏，還(hai)可補償受溫(wen)
度、壓力的變(biàn)化而變動的(de)差壓信号失(shī)真等問題。如(rú)🤞選用多參🈚數(shu)😘變送器一體(ti)化的均速管(guan)流量
計系列(lie)
ProBar
等。
4.
保證一定(dìng)的直管段長(zhǎng)度。
差壓式均(jun)速管流量計(jì)前部管道必(bì)須确保有
7~9
倍(bèi)管道直徑的(de)直管道長度(du)此數據各資(zi)料不
一，從
3
倍(bei)到
30
倍全有，才(cai)能使大管道(dao)内氣體的流(liu)速盡量對稱(cheng)分💜布于軸線(xian)，隻有這樣，僅(jǐn)測
幾點的流(liu)速就能推算(suàn)流經整個截(jie)面的流量，否(fou)則大管道内(nèi)㊙️氣體的流速(su)分布将會很(hen)複雜，流
量系(xì)數
的波動将(jiang)會很大，不能(neng)保證測量的(de)準确度。
但水(shui)泥的工藝設(shè)計不可能保(bao)證很長的直(zhi)管道，這的确(que)是一矛🔞盾。筆(bi)者認爲，如确(que)定選用某
種(zhǒng)形式的均速(sù)管流量計，可(kě)和供貨商商(shāng)量在保證✔️系(xi)統的♉重♈複性(xing)前提下，盡量(liàng)縮短直管道(dao)，
有的報道稱(chēng)，隻要測管直(zhí)徑和工藝管(guan)徑之比小于(yú)🌈
，前部管道的(de)直管道長度(du)可降到
倍
5.
重(zhong)複性和度。
在(zài)水泥廠的自(zì)動化系統中(zhong)，差壓式均速(sù)管流量計隻(zhi)是在某🏒一工(gōng)藝點提供信(xìn)息源的檢測(ce)環
節，它的輸(shū)出所反映的(de)氣體流量信(xìn)息，并不要求(qiu)是某一确切(qiē)值，而應是正(zhèng)确無誤地反(fǎn)映流
量的變(bian)化，如測定磨(mó)機進出口風(feng)量并不是測(ce)定風量的确(què)✍️切值，主要看(kàn)它在工藝過(guo)程中的變
化(huà)，通過調節以(yǐ)保持風量的(de)恒定。這裏要(yao)求均速管工(gōng)作可😘靠，其輸(shu)出與流量存(cún)在的單值函(han)
數關系不随(suí)意變化，即重(zhòng)複性較好就(jiu)可以了。一般(bān)🐇來講直管段(duàn)達不到要求(qiu)的情況下，重(zhòng)複
性可做到(dào)
0.5%
，而誤差就可(ke)能超過
6%
。在自(zì)動化系統中(zhōng)作爲調節和(he)監控，采用結(jié)構簡單的
差(chà)壓式均速管(guǎn)流量計就有(yǒu)其優勢。
6.
加裝(zhuāng)必要的粉塵(chen)過濾裝置。
目(mù)前均速管制(zhì)造廠雖然宣(xuān)稱測量傳感(gǎn)器的抗堵塞(sāi)問題已能解(jie)決，但由于水(shui)泥工藝特殊(shu)情
況，筆者還(hai)是建議加裝(zhuāng)必要的附屬(shu)設備，如粉塵(chen)過濾裝置等(deng)，以确保儀表(biao)正常工作。
三(sān)
.
結論
1.
随着水(shuǐ)泥生産規模(mo)增大、工藝過(guò)程不斷更新(xīn)，流量測量和(hé)新型電磁流(liu)量計也開始(shi)在水泥
行業(yè)應用，而且發(fa)展的趨勢看(kàn)好。
2.
在水泥工(gōng)廠的自動化(hua)系統中，如用(yòng)作調節和監(jiān)控，則🔴大管道(dao)氣體流量的(de)測量，可差
壓(ya)式均速管流(liú)量計。
3.
由于水(shuǐ)泥工藝中大(da)管道氣體含(hán)粉塵，在選用(yong)時務必與差(cha)壓式均速管(guan)制造廠确定(ding)“量身定
制和(hé)直接安裝時(shi)每一細節，有(yǒu)些必要的附(fù)件一定要在(zài)定貨中确定(ding)。
電磁流量計(jì)在水泥行業(yè)的應用
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