煤气流量检测技术及其应用
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超声波燃气表在燃气安全管理方面的应用摘要:超声波气体计数器是一种测量超声波发射和接收气体流量的装置。
气流量通常是通过时差法计算的,即通过空气流动的前后超声换能器发射超声波束,前后波束传输之间的时间差可以反映气流量和气流。
超声波气体计数器结构简单,没有机械运动部件,测量灵敏度高,寿命长,测量范围大于优点。
实现超声波气体测量具有一定的复杂性,主要是由于气体分子刚性、超声波信号的气体环境显着衰减,超声波信号只能在接收换能器上产生微弱的电信号;此外,气体更容易受到气流、温度和气体成分变化的影响,而且难以获得准确的测量数据。
关键词:超声波燃气表;安全管理;应用引言超声波燃气表具有安全性检测的便利条件。
分布于燃气管网各处的具有物联网功能的燃气表和流量计,既是传感器又是网络终端。
若具有完善的安全性检测功能,能够准确的检测出燃气管网的故障或潜在的隐患,并及时关阀报警上报后台管理系统,可以有效减少事故发生。
1超声波燃气表的概述超声波处理在燃气计量领域的应用已有几十年,主要是在商业贸易平衡领域。
伴随着技术的进步,家用紫外线气体计算取得了巨大突破,2010年前后在国内采用超声波处理进行了应用试验,随着录取和行业标准的出台,国内消费者数量急剧增加。
超声波气体测量的使用需要复杂的电子设备和高昂的成本,因此没有得到广泛应用。
伴随着高性能、低成本集成电路的发展和超声处理的成熟基础理论,近年来为超声图像的发展创造了条件。
超快的低噪声放大器、ps级时间戳芯片和集成超声波测速的MCU为超声计算提供了可靠的解决方案,结合超声波计算测量仪的特性优势进入高速阶段。
超声波气体计数器不同于传统的幕墙表,后者是用增量法测量的电子速度气体计数器,用于更快、更准确地识别异常流量,并连接到气体气体阀以实现智能关闭阀。
这些表可与“网格”功能结合使用,通过提高测量间隔的精度可以改进自动警报。
2超声波流量计的组成及工作原理气体超声波流量计量系统一般由压力变送器、温度变送器、超声波流量计、气体组分分析仪以及流量计算机等五部分组成。
气体泄漏检测车的应用与探讨<font color="black">1 前言<font color="black"> 城市燃气管网巡查管理是燃气企业生产安全工作的重要组成部分,也是生产和安全工作的重点和难点。
随着管网运行时间的增加,管网因腐蚀、施工质量和管材缺陷、外力损伤、地基沉降等原因导致泄漏的危险性将不断增加。
同时,地下燃气管线隐蔽性强,一旦发生管网泄漏,泄漏的燃气将沿着地下土层孔隙扩散,查找漏点十分困难。
特别是北方地区,泄漏的燃气很容易顺着暖气沟、下水道等处进入室内和地下空间,造成中毒、着火、爆炸等恶性事故。
另外,城市燃气管线辐射范围大,巡线管理工作点多面广,难于巡检和检查考核。
因此,巡线管理和巡线方法就成为燃气企业不断研究探索的重要课题。
对于巡线管理,公司经过20几年的工作实践,积累了一些经验,并随着燃气管网的发展,检查方法和技术也在不断更新和改进。
投产初期,由于管线短,新建管线设施漏气少等原因,公司仅安排几名巡线人员,大部分漏气事故是靠住户举报。
随着燃气设施的不断建设发展,以及使用时间年限的增加,管道漏气情况也越来越多,旧的管理方式已不能适应实际需要。
特别是根据其他城市经验,天然气置换人工煤气后,由于输送压力提高、介质干燥和有机物的洗涤溶解作用等原因,水泥接口管道漏气情况将会在短期内成倍增加。
因此,公司在2004年引入天然气后,及时对巡检管理和技术进行了较大改革。
首先,改变了巡检制度,巡检周期由半月改为一天,巡线人员由10几人增加至80余人;同时,不断提高巡检技术装备水平,采购了高精度手持式气体泄漏检测仪和一定数量的钻机等仪器设备,以提高查漏速度、精度和质量。
并经过认真考察,先后购入了两台具有世界先进水平的燃气检漏车,从而完善了公司燃气管网巡检技术手段。
经过采取一系列行之有效的措施,公司巡线管理和技术水平有了明显改观,取得了显著成效。
工 业 技 术103科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 焦炉生产工艺为煤输送系统将煤送入焦炉煤塔,装煤车将煤从装煤孔装入炭化室。
煤在炭化室中隔绝空气加热(即高温干馏)最终成焦。
混合煤气是提供干馏热量的能源介质。
对煤气流量的调节是通过检测煤气流量与串级设定值比较进行PI D调节的。
在一定的开工率下,煤气热值相对稳定的条件下,检测流量和实际流量偏差必须控制在一定的精度范围之内,实际流量检测误差超出允许范围,会影响控制精度,从而影响焦炭质量。
1 焦炉混合煤气流量测量流量是一个动态量,其测量过程与流体流动状态、流体的物理性质、流体的工作条件、流量计前后直管段的长度等有关。
焦炉混合煤气采用的流量计为节流式流量计,选用孔板或锥管流量计作为节流装置。
以孔板为例,当混合煤气流经孔板时,孔板会使通过它的流体产生局部收缩,在收缩处,流速增加,静压力降低,从而在孔板前后产生一定的静压力差。
该静压力差由导压管引至差压变送器的高低压侧,再由差压变送器将差压信号变为电信号,传送到集散系统作进一步的数据处理。
因此,可以利用孔板前后的静压力差p (简称差压)与混合煤气流量V q 之间函数关系来实现对混合煤气的流量检测。
在实际中,由于混合煤气体的密度或体积随温度或压力的变化较大,因此通常情况下都将混合煤气作为可压缩流体来处理。
可压缩流体在节流元件前后 发生变化,相对于不可压缩流体来说,则算出的流量偏大。
因此,引入流束膨胀修正系数 ,将流体可压缩性的全部影响集中 来表示。
因此,可压缩流体体积流量公式如下。
p A C q V2104(1)式中,V q 为通过整个截面的流体体积流量,s m 3;0A 为节流元件的开孔面积,2m ;p 为静压力差,Pa ;为可压缩流体的平均密度,3m kg ; 为节流装置的直径比;C 为流出系数,是通过ISO5167标准孔板流出系数公式(里德-哈利斯/加拉赫公式公式)计算得到的;为可压缩流体的流束膨胀修正系数,简称膨胀系数,是通过ISO5167膨胀系数公式计算得到的。
燃气流量表概述:燃气流量表,属于燃气流量计量装置,结构包括表体、表盖、叶轮、减速装置、计数器等,在表体进气口与安装叶轮的上气室相接处置有气门装置,利用气门装置因燃气压力差变化而自行调节开启度,使叶轮转速随着流量的变化而正比变化。
本实用新型计量范围宽,使用可靠性好,使用寿命长,计量精度高,结构简单,制造方便,造价较低,并具有防逆转功能,适宜于民用和在工业上使用。
燃气流量计有:气体涡轮流量计、罗茨流量计、燃气质量流量计、智能型流量计、家用膜式燃气表。
产品广泛用于城市燃气、石油、化工、冶金、矿山,各工商企业燃气或工业气体计量使用。
用途:G型、J型及C型系列燃气流量表分别适用于人工煤气,天然气、沼气、液化石油气等燃气流量的计量。
特点:灵敏度高,计量准确,安装方便,维修简单.具有防逆装置.(可防止计数器倒转)。
采用特殊的表面处理技术.抗腐能力强,使用寿命长。
结构:本系列燃气流量表属于膜式结构.由外壳、机芯、计数器三部分组成。
预付费燃气表(1C卡表):具有收费方便,功能齐全.性能可靠等特点。
自动遥读抄表系统具有对燃气用量进行记录、抄读、宁存及将数据传送计数机进行处理的功能.同时也具有数字显示,参数设定等诸多辅助功能。
是燃气经营部门现代化管理不可缺少的高技术计量检测系统。
原理:进入仪表的被测气体,首先通过一个装在壳体内的整流速度分布剖面,而且还能使气体速度增大,此后气体继续沿流动通道流动并进入涡轮,涡轮旋转的角速度与流量计的气体平均流速成正比。
通过叶轮上旋转的感应出与体积流量成正比的交变信号,经放大、整形后由单片机运算输出,驱动LCD显示累积流量和瞬时流量。
特点:1.采用自润滑滚珠轴承,使用维护方便;2.前后直管段要求低(前≥3DN,后≥1DN);3.电路采用表面贴装工艺、结构紧凑、可靠性高;4.采用高性能微处理器和现代滤波技术,软件功能强大,性能优越;5.采用高对比度的液晶显示器,可显示标准累积量、标准体积流量、温度、压力值,读数方便、清晰直观;6.仪表具有密码功能,防止非法作弊设定;7.仪表具有断电数据保存功能;8.压损小,抗干扰能力强9.就地显示流量值,并带有胲冲信号和(4~20)mA标准模拟信号远传输出,便于和二次仪表连接。
如何提高焦炉煤气流量测量准确性?煤气流量测量的准确性对工业生产过程中的能源消耗、成本核算起着至关重要的作用。
文章介绍酒钢焦炉煤气在计量过程中存在的问题,通过拟解决的关键性问题来提高煤气介质计量的准确性,保证用能单位结算数据的准确和可靠,实现合理用能、节约用能,降低排放,提高效益和保护环境的目的。
焦炉煤气是冶金企业重要的产品和消耗品。
焦炉煤气流量测量的准确性对于企业的生产经营和发展起着举足轻重的作用。
由于酒钢的焦炉煤气品质较差,在运行环境温度较低的情况下,煤气管道内壁及节流装置端面结冰结垢,管道底部脏污杂质沉积,气体密度、湿度的变化将会给测量结果带来较大的误差,要得到真实的焦炉煤气流量就必须对上述因素产生的影响进行具体分析,对测量结果给予适当的修正。
一、测量原理流体经过该节流装置时,流束局部收缩,流速提高。
静压力减小,根据伯努利方程p+1/2ρv^2+ρgh=C可以看出,对测量结果造成影响的不确定度分量有流出因数、气体压缩因数、节流装置上游侧工作温度下的管道内径、节流装置的开孔直径、差压变送器测出的差压、密度。
当管道中焦炉煤气实际运行工况与孔板设计工况一致时,通过差压变送器测出△p代入公式即可得出准确的测量值。
然而,管道实际运行工况很难与孔板设计工况完全一致,这就造成焦炉煤气测量值与流量真值之间的误差。
二、影响焦炉煤气测量结果的主要因素①流量计管段下部脏、湿物堆集对流出系数C的影响环形孔板管段下部脏、湿物堆集,可对环形孔板的测量产生二重影响作用:一是减少节流通道面积;二是造成流速分布不对称,产生流场异变。
两种影响综合起来使流出系数发生变化。
②焦炉煤气的密度变化设在孔板C、ε、β、d不变,气体密度从ρ变为ρ'的情况下,则被测气体体积流量发生变化。
③焦炉煤气压力、温度的变化对标态下同一体积流量的同种气体不管其工作温度、压力如何变化,其质量流量是不变的;而在不同的工作状态下,其工况状态体积及其工况状态密度却是不同的。
燃气流量计原理
燃气流量计原理主要是通过测量流过管道的燃气体积或质量来判断燃气的流量。
其基本原理有多种,常见的包括差压式流量计、涡轮式流量计和超声波流量计。
差压式流量计利用管道中的压力差来测量流量。
在燃气管路中安装一个节流装置,使燃气在节流装置之前的管道形成高压区域,而在节流装置之后形成低压区域。
节流装置周围安装着差压传感器,用于检测两端压力差。
根据伯努利定律和连续性方程,通过测量差压可以计算出燃气的流量。
涡轮式流量计则是通过燃气流过的涡轮叶片的旋转来测量流量。
燃气流过涡轮叶片时,会产生涡旋,涡旋的旋转速度与燃气流速成正比。
在涡轮叶片上安装有传感器,用于监测叶片的旋转速度,通过测量旋转速度可以计算出燃气的流量。
超声波流量计则是利用超声波的传播速度与介质流速之间的关系来测量流量。
超声波流量计由发送器和接收器组成,发送器向燃气流中发射超声波脉冲,接收器接收返回的超声波脉冲。
超声波在燃气中传播的速度会受到燃气流速的影响,通过测量超声波的传播时间差可以计算出燃气的流量。
这些燃气流量计原理不同,适用于不同的场景和要求。
选择合适的燃气流量计可以提高测量的准确性和稳定性,满足工业生产和民生用气的需求。
煤气流量计的流量测量
煤气流量计引进国内外先进技术,现已具有小信号切除、非线性修正、滤波时间选择的特点,被广泛的应用于冶金和煤化工行业。
提高了工业生产效率。
煤气流量计的流量测量,煤气流量计利用差压原理进行流量测量具有悠久的历史,其测量的理论基础是:在充满流体的管道中,固定放置一个流通面积小于管道截面积的阻力件,则管道内流体在通过该节流件时就会造成局部收缩,在收缩处流速增加,静压力降低,因此,在节流件前后将产生一定的压力差。
对于一定形状和尺寸的节流件、一定的测压位置和前后直管段、一定的流体参数情况下,节流件前后的差压流量之间关系符合伯努利方程。
煤气流量计在冶金行业中的应用,由于在冶金行业和煤化工行业中,各类气体成分多变复杂,如高炉、焦炉、转炉煤气中含有大量粉尘、颗粒、焦油、萘等杂质程度不等以及低流速等实际情况,尤其是煤气中的焦油和萘在节流件、测压孔上粘附和低温下结晶,煤气中的粉尘、颗粒对仪表的堵塞,煤气中的水分在冬季时的冻结,这些都会造成流量计测压孔堵塞、节流件变形,严重的甚至造成流体不能在管道流通的恶劣情况。
在国内、外都有在特脏流体的情况下,常规V 形锥流量计或孔板流量计测量失败的实例发生。
如南京某钢铁公司使用国外公司的常规V 形锥煤气流量计测量焦炉煤气,因测压通道被焦油粘附、萘结晶堵塞而导致失败;山东钢铁公司使用国内某公司的常规V 形锥流量计测量焦炉煤气,因萘结晶、水凝液结冰导致冬季不
能正常工作而被迫拆除。
其次,由于节流件的引入,导致管道压损较大,提高了工厂的能耗。
煤气中的杂质较多,种类复杂,我们常见的有高炉煤气和焦炉煤气,为了满足冶金行业的测量需求,我们发明了煤气流量计。
智能自动化仪表在燃气流量中的测量应用前言近年来,智能自动仪表的研发,在工业、农业的行业领域得到了广泛的应用,它是各项生产设备的神经中枢、运行中心和安全屏障。
智能自动化仪表在天然气行业主要被用于流量数据运行的检测校正,它的应用极大的提高了天然气的计量工作的准确度和精细度,能够有效的保证天然气的输出、输入的相关计量工作。
做好智能自动化仪表的应用极为重要,需要引起高度关注。
1 组建智能自动化仪表系统1.1 基本配置这是组件智能自动化仪表系统的基础性工作。
该系统的基本设备构成由功率放大器(*****25A),被检(DMM),电压传递标准(*****2 A),数字多用表(*****08A),多功能标准源(*****20A),仪器控制器,标准电阻(*****2A)等组成。
1.2 硬件配置硬件配置的高低决定着智能自动化仪表系统运行的稳定性。
首先要进行被检DMM和多功能标准源的程控地址设置。
设置过程中,需要应用GP-IP的母线方式将计算机和程控地址进行有效连接。
以确保设备运行时或系统启动时,被检和多功能标准源能够立刻处于程控状态。
这样一旦硬件设置出现故障,标准源或是被检DMM会立即发出信号,为操作维修人员的及时维护提供便利。
这样可以有效提高工作人员的检修工作效率。
1.3 软件配置软件设置是该系统组建中技术难度较大的环节内容,不仅技术难度大,而且工作量也较大。
由于多功能标准源的程序应用功能比较丰富和实用,既能够进行自动校准,又可以自动生成并打印报告。
而这些功能的发挥和运行要靠标准源的合理稳定运行为基础。
所以,对于其相关数值的调教比较复杂精密,被检测的仪表必须将检测的数据对计算机进行及时有效的信息传递。
计算机在获取相关数据信息后进行整理分析,生成报告后再传输至打印机打印出来。
其中打印内容包括检定证书、原书记录的打印。
1.4 智能自动化仪表系统的技术指标和效率多功能校准源具有丰富的功能,其中包括:直流电压、直流电流、电阻、交流电压以及交流电流等。
煤气流量计的应用一、煤气流量计简述新一代智能煤气流量计,集流量、温度、压力检测功能于一体,采纳先进的单片机技术和电容式压力传感器,产品无可动部件,抗振动、抗杂质、抗干扰力量强;具有操作简洁,安装简单,免维护,故障自检,运行费用低等一系列特点。
已广泛应用于半水煤气、焦炉煤气、重油、渣油计量、沥青、液体石蜡、甲苯、硫酸、自然气、甲烷氯化物、烟道气、氯气、污水、纯洁水等以及其它特别介质的计量,解决了多年来业内疑难流量计量。
二、煤气流量计结构与工作原理当介质在测量管中流淌时,因其自身的动能与靶板产生压差,而产生对靶板的作用力,使靶板产生微量的位移,其作用力的大小与介质流速的平方成正比,靶板所受的作用力经靶杆传递,使传感器的弹性体产生微量变化,从而打破贴片电容组成的电桥平衡。
产生与流量在靶板上作用力对应的电压信号:由流体流量特征的影响,流量与电桥产生的电压的平方成正比。
三、煤气流量计技术参数产品名称:煤气流量计口径:DN15~DN3000mm公称压力:0.6~42MPa工况温度:-180~+500℃精度:0.2~1.5%FS量程比:1:10壳体:碳钢;不锈钢(或按用户要求供应)(衬氟)供电方式:内置3.6VDC锂电池(两年换一次);外供24VDC(可选)输出信号:4~20mA二线制;脉冲0~1000HZ;RS232/RS485(或按用户要求协商供应)防护等级:IP65 IP67防爆标志:本安型ExiallCT4;隔爆型ExdllCT4执行标准:企标Q/BET05-06表头显示:累积流量;瞬时流量;工况温度;工况压力(温压补偿式才有);棒状满量程百分比;故障自检连接方式:双法兰式(DN15~DN500)、对夹式(DN15~DN500) 、插入式(DN100以上)四、煤气流量计基本特点整台煤气流量计仪表在设计中无可动部件,安装简便免维护;煤气流量计可选用多种防腐及耐凹凸温材质(如哈氏合金,钛等)煤气流量计整机可做成全密封无死角(焊接形式),无任何泄漏点,可耐42MPa高压煤气流量计仪表内设自检程序,故障现象一目了然传感器不与被测介质接触,不存在零部件磨损,使用平安牢靠可就地采纳干式标定方法,即采纳砝码挂重法。
流量计量 全量程流量计介绍 全量程流量计结构 全量程流量计原理全量程流量计特点全量程流量计安装使用全量程流量计主要销售客户目录流量计量随着计量技术与燃气行业的迅猛发展随着计量技术与燃气行业的迅猛发展,,人们对流量计量的要求亦越来越高的要求亦越来越高,,特别是对准确性特别是对准确性、、可靠性和自动化水平程度的要求尤为突出水平程度的要求尤为突出。
设计和采用合理的设计和采用合理的、、适宜的计量装置是确保流量准确测量的重要手段量的重要手段。
为了满足各种流量测量的需要为了满足各种流量测量的需要,,几百年来人们根据不同的测量原理和实际测量需求的测量原理和实际测量需求,,研究开发制造出了数十种不同类型的流量计不同类型的流量计,,大致分为容积式大致分为容积式、、速度式速度式、、差压式、质量式等多种流量计量仪表质量式等多种流量计量仪表。
下面来介绍一下智能式全量程燃气流量计的原理和特点的原理和特点::流量计量 全量程流量计介绍 全量程流量计结构 全量程流量计原理全量程流量计特点全量程流量计安装与使用全量程流量计主要销售客户目录20022002年哈尔滨工大中辰科技开年哈尔滨工大中辰科技开发有限公司针对市场现状开发了一种新型的流量仪表一种新型的流量仪表---------智能式全智能式全量程燃气流量计量程燃气流量计。
该仪表有效解决了当前使用的流量计都因有一个测量范围而在下限以下无法计量的问题限以下无法计量的问题。
该仪表突破了传统流量仪表的限制突破了传统流量仪表的限制,,实现了流量的全量程流量计量现了流量的全量程流量计量。
该仪表使用方便该仪表使用方便,,智能化程度高。
全量程流量计本流量计是高度一体化仪表本流量计是高度一体化仪表。
由于采用了智能化处理化处理,,可直接显示出标准状态下的累积量(Nm3)及动态交替显示瞬时流量(Nm3/h )、)、温度温度温度((℃)、)、压力压力压力((103Pa )。
)。
不不需外加温度需外加温度,,压力检测及变换压力检测及变换。