如何合理選擇煤氣流量計量和檢測儀表類型

煤氣是通過半煤作為原料加工而制成的含有可燃組分的氣體，現代工業生產中大型的工業項目很多都是以煤氣作為燃料，在一些民用的取溫工程中也有著大量的應用。由于凈化和冷卻的原因使焦爐煤氣產生很多的雜質，然而水煤氣和高爐煤氣用來加 熱焦爐時也同樣會產生很多的雜質，往往會對其流量測量產生較大的影響。所以焦化企業在發展的過程中一直在為找到適合企業發展的各類煤氣流量計計量儀表而大傷腦筋。隨著自動化管理水平在不斷的提高，現代化生產技術 發展也在不斷地提升，因此在測量氣體流量時企業的要求也變的越來越高，市場需求是催生技術發展的直接源動力，在當前實驗手段、傳感器技術和電子技術的發展在不斷地提升水 平，所以社會上出現了越來越多類型的，可以適合不合場合和要求的流量測量儀表，而且重要的話題就是怎么樣選擇合理的流量測量儀表。

當然統稱為煤氣實際上根據加工方法可以有更多的分類、以其性質和用途分為：煤氣化得到的是水煤氣、半水煤氣、空氣煤氣 （或稱發生爐煤氣） ，這些煤氣的發熱值較低，故又統稱為低熱值煤氣；煤干餾法中焦化得到的氣體稱為焦爐煤氣，高爐煤氣。屬于中熱值煤氣，可供城市作民用燃料。煤氣中的一氧化碳和氫氣是重要的化工原料。

總結以上的分類方法，其主要類型包括如下四種：
空氣煤氣 ― 以空氣（實際是空氣中的氧氣）作氣化劑；
混合煤氣 ― 以空氣和水蒸汽的混合物作氣化劑；
水煤氣 ― 以水蒸汽作氣化劑；
富氧煤氣 ― 以空氣、水蒸汽和氧氣（外加的純氧）混合物作氣化劑。

1.1 基本原理
流體的流量就是指每一個截面在單位時間內都會有流體量經通道流過去。表示流量的兩種方法有：
①質量流量。質量流量就是指每一個截面在單位時間內都有流體質量經通道流過去，即：
Qm=dm/dt=ρwA kg/s （1）
②體積流量。體積流量就是指每一個截面在單位時間內都有流體體積經通道流過去，即：
Qv=dv/dt=wA m3/s （2）
在 這兩個公式里，管道橫截面積m2，用A 表示；管內流體平均速度m/s，用W 表示；流體質量kg，用m 表示；流體密度kg/m3，用ρ 表示；質量流量kg/s 用Qm 表示；時間s，用t 表示；流體體積m3，用V 表示；體積流量m3/s，用Qv 表示。這兩者之間的計算公式是：m3/s，用Qv 表示。這兩者之間的計算公式是：

1.2 流體流量儀表的分類
如圖1 所示，容積式、速度式、差壓式是劃分流體流量儀表的三大類。

2 煤氣流量計量的幾種儀表的比較
2.1 孔板流量計
在 目前焦化廠中所使用的差壓式流量計多的一種方式就是孔板流量計，它所遵循的原理是流體流動的節流，流量的測量是利用裝置在流經節流的過程中，流體產生時 就會有壓力差出現從而就實現了測量的效果?？装暹m用性廣，結構簡單，并且非常的標準化而且歷史十分的悠久。設計參數的孔板光潔度、安裝條件、合理性、氣體 的凈化程度和磨損直接影響到它的測量精度。經過長期的使用，其經驗告訴我們必須要對煤氣壓力的下限值進行規定，避免回火的情況發生，因為它有相當大的壓 損，還要對此進行定期的清理和打掃。
2.2 內藏式雙文丘里管
如圖2 所示就是內藏式雙文丘里管的設計圖。

在 整個管里，內文丘里管是一次核心的傳感元件，而外文丘里管的作用是誘導整流。當環錐流道是由外文丘里管的內壁和內文丘里管的外壁形成的，流體經流此處時， 就會出現靜壓降低、流速加快、流通面積變小的現象，所以差壓就會在內文丘里管的進出口處產生，因此壓差就會變大，因為增加了內文丘里管內的流體流速。在流 體力學中此現象與內流有相似的準則，所產生的壓差也是一種函數現象，它是管道內氣體的流向，所以管內的流量可以用壓差值來進行測量。
清掃維修和安 裝方便，有很寬的量程范圍，穩定的性能，高精度測量，損失小，是標準孔板的3%，這些性能是在相同的條件下此流量計的主要的特點，管道上的直線段不需要 預設是它的另一個十分重要的特點，通常就對直線段的1.25D 進行預設就可以了。所以此安裝方法十分適合煤氣加熱焦爐的使用。
2.3 威力巴流量計

威 力巴流量計的截面形狀與彈頭相似，而它的雙腔結構探頭是用不銹鋼所制成的單片雙腔結構的31b 探頭，屬差壓式，它的面積在整個剖面上的分布都是一個管道的速度流體的取壓孔分布，圖3 是它的基本圖。通過圖3 可以分析得出，低壓平均信號的讀取與探頭和流體的分離點有很大的關系，這直接影響到了壓力的靜壓產生，也就出現了壓差ΔP，然而高壓的平均信號也是取壓孔 的流體的一項十分重要的一點要求，即：
ΔP=P1+1/2ω2ρ- P2
=1/2ω2ρ （5）
在此公式里，P1 和P2 它們所代表的是低壓商和高壓端的靜壓，Pa，因為它們是相同的；流體的流速，m/s 用W表示；低壓端與高壓端壓差用ΔP 表示。
并且V=wA （6）
所以ΔP=1/2ρV2/A2 （7）
流 量和差壓在節流裝置的管道里是會發生正比的平方關系。這也是因為威力巴流量計有方便的清洗、安裝條件，測量流量范圍寬，高精度。此流量計具有防堵的功能， 但是對于焦油類的流體不好清理，只適用于清潔的流體，因為它的孔徑非常的小，對于直管的安裝有很大的要求，并且直接影響到靜壓值的湍流過程。
2.4 熱式氣體質量流量計
傳 感元件（TA）是較短的介質溫度（TA），加熱元件是較長的（TS），并且由鉑熱電阻傳感元件共兩根組成了熱式氣體質量流量計，這是一個新開發的高科技項 目。為了使TS- TA 溫差一樣，就要對它的流體密度和速度以及它的熱量進行正比的運算，并且由熱量通過元件全部帶走，這樣就形成了更多的功率電路加熱元件，流體的質量流量和電 路中所輸出的功率有很大的關系，這些直接影響到了電路的流體質量和功率的大小，而在價格方面也非常的高。在濟鋼焦爐中這幾項均有使用和試驗，效果十分好。
3 總結
① 作者認為，受到安裝條件和煤氣的限制，使焦化廠的煤氣能夠更加安全更全面的適用于焦化廠生產，內藏式雙文丘里管還需要進一步的進行改進和測量，這些都是經 試驗證明和試用所得。②計算機技術、儀表行業和自動化行業的發展非常的迅速，所以儀表的分析與分類就證明了流體計量儀表的快速發展。