CN204007727U - 一种简易气体流量测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种简易气体流量测量装置，属于管道气体流量测量设备技术领域。其技术方案是：调节阀安装在气体管道上，阀前压力测量装置安装在调节阀前部的气体管道上，阀后压力测量装置安装在调节阀后部的气体管道上，温度测量装置安装在阀后压力测量装置的后部，调节阀、阀前压力测量装置、阀后压力测量装置、温度测量装置的输出信号分别与现场控制站连接。本实用新型不使用流量仪表设备，利用安装的调节阀的流量特性、流量系数Ci值计算公式、调节阀前后压力值与温度值间接计算出气体流量，与实际安装的孔板流量计比较，流量误差可以控制±3%范围内，可以用于指导工艺生产，解决了现场中无法安装流量计或缺少流量计的流量测量的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种简易气体流量测量装置法，属于管道气体流量测量设备技术领域。
背景技术
冶金企业工业生产中，管道气体流量一般采用孔板和插入式气体流量计等标准节流装置进行流量测量，再利用调节阀对气体流量进行调节。从标准节流装置与调节阀的流量计算公式可以看出，两者有共同的特点，都是利用管道截面积与气体流速的乘积计算体积流量，只是气体流量计为恒面积，调节阀为变面积。目前有些管道的不能通过气体流量计等标准节流装置进行流量测量，其原因一是管道的管径大、直管段小，无法安装流量计量装置，二是在不需准确流量计量管道中没有安装流量计。因此如何对没有安装流量计的管道进行流量测量是目前困扰企业和技术人员的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种简易气体流量测量装置，这种装置可以不使用流量仪表设备，利用安装在管道中的的流量调节阀间接计算出气体流量，用于指导工艺生产，解决现场中无法安装或缺少流量计但有调节阀的流量测量的难题。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种简易气体流量测量装置，它的构成中包括气体管道、调节阀、阀前压力测量装置、阀后压力测量装置、温度测量装置、现场控制站、操作员站，调节阀安装在气体管道上，沿气体流向的方向，阀前压力测量装置安装在调节阀前部的气体管道上，阀后压力测量装置安装在调节阀后部的气体管道上，温度测量装置安装在阀后压力测量装置的后部，调节阀、阀前压力测量装置、阀后压力测量装置、温度测量装置的输出信号分别与现场控制站连接，现场控制站与操作员站连接。
上述简易气体流量测量装置，所述调节阀为电动或气动调节阀，阀前压力测量装置和阀后压力测量装置均为压力变送器，温度测量装置为Pt100 热电阻。
本实用新型的有益之处在于：
本实用新型提供了一种简易气体流量测量装置，这种装置可以不使用流量仪表设备，利用安装的调节阀的流量特性、流量系数Ci值计算公式、调节阀前后压力值与温度值间接计算出气体流量，与实际安装的孔板流量计比较，流量误差可以控制±3%范围内，用于指导工艺生产，解决了某些工业生产现场中无法安装流量计或缺少流量计的流量测量的难题。本实用新型结构简单、使用方便，特别适用于对流量测量要求不是非常精密的生产场所，经过实际使用证明，这种装置完全可以满足一般工艺生产的需要，节约了设备，降低了生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中标记如下：气体管道1、调节阀2、阀前压力测量装置3、阀后压力测量装置4、温度测量装置5、现场控制站6、操作员站7。
具体实施方式
由于调节阀是冶金工业生产中流量调节不可缺少的设备，这样就可以利用调节阀的流量特性公式简易计算气体流量。利用调节阀的流量特性，可以用于非准确计量场合简单的估算气体流量，指导工艺生产。这种简易的估算气体流量的设备可以用于以下场合：一是管径大，直管段小，无法安装流量计量装置；二是已安装的流量计损坏；三是不需准确流量计量的场合。经过实际使用证明，这种设备完全满足一般工艺生产的需要，具有简单实用的优点。
图中显示，简易气体流量测量装置包括气体管道1、调节阀2、阀前压力测量装置3、阀后压力测量装置4、温度测量装置5、现场控制站6。
调节阀2安装在气体管道1上，沿气体流向的方向，阀前压力测量装置3安装在调节阀2前部的气体管道1上，阀后压力测量装置4安装在调节阀3后部的气体管道1上，温度测量装置5安装在阀后压力测量装置4的后部，调节阀2、阀前压力测量装置3、阀后压力测量装置4、温度测量装置5的输出信号分别与现场控制站6连接，现场控制站6与操作员站7连接。
图中显示，调节阀2为电动或气动调节阀，阀前压力测量装置3和阀后压力测量装置4为压力变送器，温度测量装置5为Pt100 热电阻。
现场控制站6由输入模件、输出模件、电源模件、CPU 控制器件、总线底板模件组成，输入模件、输出模件、电源模件、CPU 控制器件、接口模件通过总线底板模件连接并安装在总线底板模件上。
现场控制站6的接口模件与操作员站7连接，接口模件为工业交换机、以太网模板、现场总线中的一种，操作员站7为工业计算机或工业触摸屏。
本实用新型的调节阀2、阀前压力测量装置3、阀后压力测量装置4、温度测量装置5分别检测阀门开度、阀前压力、阀后压力、气体温度，并将这些检测信号输入到现场控制站6进行处理计算，得到气体流量数值。
本实用新型的实施例中的部分器件型号如下：
阀前压力测量装置3和阀后压力测量装置4 的压力变送器型号均为EJA530A；
温度测量装置5的型号为WZP-240；
现场控制站6的构成器件如下：
输入模件的型号为6ES7 331-7KF02-0AB0 和6ES7 321-1BL00-0AA0 ；输出模件的型号为6ES7 332-7KF02-0AB0 和6ES7 322-1BL00-0AA0 ；电源模件的型号为6ES7 307-1KA01-0AA0 ；CPU 控制器件的型号为6ES7 315-2AH14-0AB0 ；接口模件的型号为Moxa EDS-G205、6ES7 343-1EX30-0XE0 和6ES7 153-1AA03-0XB0 ；总线底板模件的型号为6ES7390-1GF30-0AA0。
操作员站7的型号为研华IPC-610H 型。
实施例1
调节阀2 的型号为ZKJW-0.6S，为煤气调节阀，DN800，流量特性为对数特性，R=25(由调节阀使用说明书给出)，煤气密度 =1.36kg/m3，Cmax=217000。
阀前压力测量装置3测得的表压力p1 = 4～8kPa；
阀前绝对压力P1 =100+ p1= 104～108kPa=(1.04～1.08)x100 kPa，单位：100kPa；
阀后压力测量装置4测得的表压力p2 = 1～5kPa；
阀前绝对压力P2 =100+ p2= 101～105kPa=(1.01～1.05)x100 kPa，单位：100kPa。
所以总有P2＞0.5P1。
温度测量装置5测得的温度t=-3℃（冬天11月份数据）。
通过计算流量公式计算出流量。
实施例2
调节阀2 的型号为ZKJW-0.6S，为助燃风调节阀，DN1000，流量特性为对数特性，R=25(由调节阀使用说明书给出)，助燃风密度=1.29kg/m3，调节阀2的最大流量系数CMAX=32000(由调节阀使用说明书给出)。
阀前压力测量装置3测得的表压力p1 = 9.5～12kPa；
阀前绝对压力P1 =100+ p1= 109.5～112kPa=(1.095～1.12)x100 kPa，单位：100kPa；
阀后压力测量装置4测得的表压力p2 = 4.5～8kPa；
阀前绝对压力P2 =100+ p2= 104.5～108kPa=(1.045～1.08)x100 kPa，单位：100kPa。
所以总有P2＞0.5P1。
温度测量装置5测得的温度t=-3℃（冬天11月份数据）。
通过计算流量公式计算出流量。
在实际对比测量中，计算误差的方法为：流量计测出的煤气支管流量Q1(Nm3/h) ，简易方法计算的煤气流量Q煤(Nm3/h)，流量计煤气支管最大流量为32000(Nm3/h)，煤气流量误差(%)=(Q煤-Q1)/32000x100%；流量计测出的助燃风支管流量Q2(Nm3/h) ，简易方法计算的煤气流量Q风(Nm3/h)，流量计助燃风支管最大流量为45000(Nm3/h)，助燃风流量误差(%)=(Q风-Q2)/45000x100%。
从测量和计算结果的对比可以看出，利用调节阀来简易计算气体流量，与实际安装的孔板流量计比较，流量误差可以控制±3%范围内，用于指导工艺生产，解决现场中无法安装流量计或缺少流量计的流量测量的难题。
Claims (2)
1.一种简易气体流量测量装置，其特征在于：它的构成中包括气体管道(1)、调节阀(2)、阀前压力测量装置(3)、阀后压力测量装置(4)、温度测量装置(5)、现场控制站(6)、操作员站（7），调节阀(2)安装在气体管道(1)上，沿气体流向的方向，阀前压力测量装置(3)安装在调节阀(2)前部的气体管道(1)上，阀后压力测量装置(4)安装在调节阀(2)后部的气体管道(1)上，温度测量装置(5)安装在阀后压力测量装置(4)的后部，调节阀(2)、阀前压力测量装置(3)、阀后压力测量装置(4)、温度测量装置(5)的输出信号分别与现场控制站(6)连接，现场控制站（6）与操作员站（7）连接。
2.根据权利要求1 所述的一种简易气体流量测量装置，其特征在于：所述调节阀(2)为电动或气动调节阀，所述阀前压力测量装置(3)、阀后压力测量装置(4)均为压力变速器，温度测量装置(5)为Pt100 热电阻。
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|---|---|---|---|---|
| CN104236640A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-24 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种简易气体流量测量装置及测量方法 |
| CN111307462A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-06-19 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种高空台进气轮盘式调节阀流量计算方法 |
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