【摘要】江蘇淮安三暢儀表廠多年來從事威力巴流量計(jì)的研發(fā)與生產(chǎn)，生產(chǎn)的三暢牌威力巴流量計(jì)質(zhì)量和性能得到用戶的一致認(rèn)可，在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。下面由廣西華銀鋁業(yè)有限公司對(duì)威力巴流量計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用，從威力巴流量計(jì)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生測(cè)量誤差原因進(jìn)行分析，提出和討論在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)其參數(shù)校正的重要性，總結(jié)在維護(hù)過程應(yīng)注意的相關(guān)事項(xiàng)。

1 概述

    （Wellbar威爾巴）威力巴流量計(jì)是運(yùn)用差壓式的工作原理設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一種新型流量儀表，由傳感器、差壓變送器或流量積算儀等組成。傳感器形狀如子彈頭，能快速精確地檢測(cè)到由流體的平均流速所產(chǎn)生的差壓信號(hào)。由于低壓側(cè)取壓孔的特殊設(shè)計(jì)有效地減少了低壓孔的堵塞狀況，從而提高了流量計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性。可測(cè)量氣體、液體、蒸汽和腐蝕性介質(zhì)等，適應(yīng)各種尺寸的圓管和矩形管道的安裝。對(duì)測(cè)量管道的前后直管段要求不高，可在線進(jìn)行安裝和維護(hù)，在冶金、化工行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。

 

2 威力巴流量計(jì)的測(cè)量原理

   威爾巴流量探頭一般垂直于管道安裝，當(dāng)流體流過探頭時(shí)，當(dāng)流體流過測(cè)量探頭時(shí)在其前、后部分別產(chǎn)生一個(gè)高、低壓分部區(qū)，通過在探頭上有規(guī)律分布的取壓孔就能夠精確地檢測(cè)到由流體平均速度所產(chǎn)生的平均差壓△P。在氣體測(cè)量中流量Q與△P的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

 

式中，Q：標(biāo)況體積流量，Nm3/h；

△P：差壓，KPa；

ρ：被測(cè)流體工作狀態(tài)的密度，Kg/m3；

Pa：流體工作狀態(tài)絕壓，KPa；

Ta：流體工作狀態(tài)絕對(duì)溫度；

N：單位換算常數(shù)（0.36584），與傳感器結(jié)構(gòu)，流體溫度、壓力大小有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)求得；

K：流量系數(shù)，其值與傳感器結(jié)構(gòu)，流體流動(dòng)狀態(tài)，管徑大小有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)求得；

Y：流體膨脹系數(shù)，其值與氣體壓力，流速面積比，差壓大小有關(guān)，由實(shí)驗(yàn)求得；

D：被測(cè)管道的等效直徑，mm。

 

3 實(shí)際使用中威力巴流量計(jì)的參數(shù)的修正

威力巴流量計(jì)生產(chǎn)廠家是根據(jù)用戶提供的相關(guān)工藝參數(shù)、為滿足流量測(cè)量要求而往往以原工藝設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)值為依據(jù)確定的設(shè)備型號(hào)和計(jì)算流量測(cè)量的差壓值。我公司在投產(chǎn)后的實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于客觀原因?qū)е掳l(fā)生爐燃燒的煤種和出口壓力、溫度發(fā)生了變化，這將使按原設(shè)計(jì)參數(shù)制造的威力巴流量計(jì)算儀測(cè)量準(zhǔn)確性受到較大影響，實(shí)際使用和維護(hù)過程中對(duì)相關(guān)參數(shù)的重新核準(zhǔn)和對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)校對(duì)工作極為重要。

 

    我公司于2009年采用ECE公司生產(chǎn)的VLB640B線安裝型威力巴流量計(jì)對(duì)煤氣廠出口煤氣流量進(jìn)行測(cè)量，訂貨時(shí)提供的工作壓力參數(shù)為設(shè)計(jì)值40KPa，廠家計(jì)算差壓值為0.263KPa。根據(jù)公式：Q=0.36584*K*Y*D2 ΔP/ρ *(Pa/Ta)得出流量為Q==50599 m3/h，但生產(chǎn)系統(tǒng)投運(yùn)后與實(shí)際消耗明顯不符。

 

   經(jīng)仔細(xì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安裝方式和生產(chǎn)運(yùn)行后各種數(shù)據(jù)進(jìn)行排查，問題出在當(dāng)初所提供的設(shè)計(jì)參數(shù)存在偏差，其中壓力參數(shù)影響非常大。實(shí)際供氣工作壓力只有37KPa，而以37KPa計(jì)算（改正其它有誤差參數(shù)）威爾巴差壓應(yīng)為0.32KPa，與原差壓相差近57Pa，修改后投運(yùn)在相同生產(chǎn)狀況下流量顯示約為58000m3/h ，與生產(chǎn)消耗基本相符。可見雖然差壓只相差57Pa，流量卻相差了約7000m3/h ，及時(shí)調(diào)整威爾巴設(shè)定參數(shù)，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確度。由于發(fā)生爐燃燒煤種不同，導(dǎo)致煤氣組分濃度改變，工作狀態(tài)下能否準(zhǔn)確獲得煤氣密度（ρ）也是流量測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

 

 

通過計(jì)算ρ（工況下的煤氣綜合密度）為：1.121 Kg/m3。由于在生產(chǎn)中發(fā)生爐燃燒煤種發(fā)生變化,煤氣熱值有大的提升，而煤氣組分濃度也發(fā)生相應(yīng)的變化。在實(shí)際生產(chǎn)過程中通過人工化驗(yàn)和在線煤氣成分分析儀綜合所得新的煤氣組分表如下：

 

通過計(jì)算ρ（工況下的煤氣綜合密度）為：1.287 Kg/m3 , 在計(jì)算公式中通過及時(shí)調(diào)整煤氣密度參數(shù)，在相同溫度、差壓和生產(chǎn)狀況下流量顯示約為59303 m3/h。由于生產(chǎn)實(shí)際使用煤種與原設(shè)計(jì)的不同導(dǎo)致威力巴流量計(jì)測(cè)量偏差約為1000 m3/h。在投產(chǎn)初期對(duì)威力巴流量計(jì)產(chǎn)生偏差進(jìn)行全面分析，找出了偏差原因。對(duì)使用中的流量計(jì)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的修正，保證了流量計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性。為公司對(duì)原燃料消耗和生產(chǎn)指標(biāo)的控制提供了可靠計(jì)算數(shù)據(jù)。

 

4 影響威力巴流量計(jì)測(cè)量精度的因素和解決措施

（1）測(cè)量介質(zhì)（如：煤氣）中含塵較多和焦油會(huì)導(dǎo)致取壓管堵塞，應(yīng)定期進(jìn)行吹洗和排污。

（2）由于取壓管泄漏導(dǎo)致差壓變化，對(duì)取壓管路定期進(jìn)行泄漏測(cè)試。

（3）威爾巴探頭產(chǎn)生差壓小，盡量選用高精確度的微差壓變送器，如ABB 、EJA等。

（4）對(duì)差壓式流量計(jì)的靜壓誤差進(jìn)行修正，由于差壓變送器的差壓刻度通常是在負(fù)壓室通大氣的條件下校驗(yàn)的，安裝到現(xiàn)場(chǎng)后往往發(fā)現(xiàn)零位輸出與負(fù)壓室通大氣校驗(yàn)時(shí)的零位輸出不一致，所以在儀表投運(yùn)前還須通過用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際靜壓對(duì)變送器零位再進(jìn)行一次校準(zhǔn)。

（5）在流量計(jì)算中必須進(jìn)行溫度、壓力的補(bǔ)償，消除工況變化帶來的誤差。

（6）在工業(yè)煤氣進(jìn)行流量計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮濕度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，消除煤氣在傳輸過程中濕度不同造成煤氣密度的變化。

 

5 結(jié)束語

利用威爾巴進(jìn)行流體流量測(cè)量，計(jì)算中的相關(guān)參數(shù)必須是工藝實(shí)際生產(chǎn)狀況下可靠的參數(shù)，否則參數(shù)不正確，計(jì)算結(jié)果必定有偏差。當(dāng)然在實(shí)際使用過程中要保證威力巴流量計(jì)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，流量計(jì)的安裝方式、傳感器前后直管段長度能否滿足測(cè)量要求也很關(guān)鍵，定期對(duì)流量計(jì)的測(cè)量部件進(jìn)行清洗尤為必要。