一、工作原理:
(一)差压原理
根据伯努利方程和流体动力学原理,当流体流过喉径管时,喉部流速增加,静压力下降,产生差压。通过多点取压,可放大差压信号,准确测量管道流量。例如插入式多点阵列流量测量装置,就是基于此原理测量锅炉一、二次风和大口径管道中气体流量的差压感受元件。
(二)雷达技术原理
阵列式雷达在线测流系统,利用雷达技术,通过多个流速传感器同时获取多条测速垂线的流速数据,实现水位、流速、流量等信息的准确监测。这种原理的流量计,符合水文测流规范,测流精度与稳定性高,适用于宽断面河道等复杂场景。
(三)电磁感应原理
基于法拉第电磁感应定律,导电流体流过磁场时切割磁感线,在电极两端产生感应电动势,其大小与磁感应强度和流体速度有关。针对非轴对称流流型,通过优化磁场分布和信号处理,提高测量精度。
二、技术特点:
多点阵列流量计具有以下技术特点:
(一)测量精准
通过多点取压或测量,能更全面反映流场情况,提高测量精度。如插入式多点阵列流量测量装置,满足多种工况下的精确测量需求。
(二)防堵耐磨
改进型传感器采用多点测量,设计取压孔、取压点和取压方向,增强防堵性能,实现免吹扫、免维护。部分型号还配备自清灰装置,利用流体动能自动清除积灰。
(三)信号稳定
经收缩段和取压环的整流作用,流量计能有效消除脉动信号,使差压信号稳定无脉冲。例如插入式多点阵列流量测量装置,通过特殊的结构设计,确保信号的稳定性,提高了测量的可靠性和准确性。
(四)适应性广
可用于多种介质的测量,包括干燥、潮湿气体、液体、蒸汽等,不受介电常数限制。对于含尘埃等杂质的介质,部分型号可通过在线吹扫装置保障测量。如插入式多点阵列流量测量装置,可在不同温度和压力条件下工作,适应多种恶劣环境。
(五)安装便捷
对于大多数流量计,通常只需在管道上开孔,再将探头管与管道焊接即可完成现场安装,体积小、安装方便。部分型号还可采用分组式拼接安装方式,适用于超大型风道测量。
三、应用场景:
多点阵列流量计广泛应用于以下领域:
(一)工业锅炉烟气排放监测
可用于工业锅炉烟气排放在线监测系统,精确测量烟气流量,助力环保监测与减排,用于烟道管道中烟气流量的测量,解决了防腐、防磨、防堵以及高精度测量等难题。
(二)化工
在化工生产中,对各种气体和液体流量的精确测量至关重要。流量计可满足化工行业的需求,确保生产过程的安全与高效。例如在某些化工反应釜的进气系统中,通过精确控制气体流量,保证反应的顺利进行和产品质量的稳定性。
(三)冶金
冶金行业涉及大量的气体和液体流量测量,如高炉煤气流量、氧气流量等的测量,流量计可为冶金生产提供准确的流量数据,优化生产过程,提高能源利用效率。以高炉煤气回收系统为例,通过精确测量煤气流量,实现煤气回收的自动化控制,提高煤气的回收率和利用率,降低生产成本,同时减少环境污染。
(四)能源与电力
可用于能源与电力领域的锅炉一、二次风测量,以及脱硫脱硝烟气流量测量等,保障燃烧效率与环保排放。如在火力发电厂的锅炉系统中,通过精确测量一次风和二次风的流量,优化燃烧过程,提高锅炉效率,降低能源消耗和污染物排放。
四、选择与维护:
(一)选择要点
测量介质:明确测量介质的性质,如是否含有杂质、具有腐蚀性或磨蚀性等,选择合适的流量计材质和结构形式。例如,对于腐蚀性介质,应选择具有防腐性能的材质,如不锈钢或特种合金等。
流量范围:根据实际工况的流量范围选择流量计,确保其测量范围能覆盖实际流量变化,并具有适当的裕量。如在测量范围波动较大的场合,选择量程比大的流量计,以保证测量精度。
精度要求:根据生产工艺对测量精度的要求选择合适精度等级的流量计。在一些对流量控制要求严格的环节,如化工反应的原料配比控制,应选择高精度的流量计。
安装条件:考虑安装现场的空间、管道布局、前后直管段长度等因素。对于空间有限的场合,选择结构紧凑、安装便捷的流量计;对于直管段较短的管道,选择对直管段要求低的流量计。
(二)维护要点
定期检查:定期检查流量计的外观、连接部位、密封性等,及时发现并处理潜在问题。如检查流量计的焊缝是否有裂纹、连接螺栓是否松动等。
清洁保养:定期对流量计进行清洁和保养,保持其内外部的清洁。对于长期运行的流量计,定期清除内部的积垢和杂质,防止影响测量精度。
校准验证:定期对流量计进行校准和验证,确保其测量精度符合要求。如使用标准流量源对流量计进行校准,发现偏差及时调整。
故障处理:在运行过程中,若发现流量计出现异常情况,如测量值波动大、无显示等,应及时停机检查并处理故障。
