威力巴流量计在煤气计量中的应用
【摘 要】介绍了威力巴流量计的性能特点及工作原理,叙述了威力巴流量计在钢铁行业煤气流量计量中的使用效果情况和维护注意事项。
1 引言
钢铁企业生产和使用的煤气主要有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等，就柳钢而言，各生产厂在生产过程中都需要使用大量煤气。但煤气由于其组分比较复杂，且颗粒状和粘稠状杂质较多，造成煤气的流量检测比较困难。随着各种先进检测设备在柳钢计量工作中得以不断应用，为实现柳钢全面节能降耗，出具准确、全面、快速的计量数据打下了坚实的基础。
2 威力巴测量原理及性能特点
2.1 测量原理
如图 1 所示，威力巴匀速流量探头垂直插入管道固定安装，当流体流过探头时，在其前部产生一个高压分布区，高压分布区的压力略高于管道的静压，根据伯努利方程原理，流体流过探头时速度加快，在探头后部产生一个低压分布区，低压分布区的压力略低于管道的静压，威力巴探头在高、低压区有按一定准则排布的多对取压孔，通过这些取压孔，威力巴能够精确地检测到由流体平均速度所产生的平均差压△P。需要注意的是均速流量探头的截面形状、表面粗糙状况和低压取压孔的位置是决定探头性能的关键因素，低压信号的稳定和准确对均速探头的精度和性能起着决定性作用。
图 1 威力巴测量系统示意图
△P差压的准确测量不应只限选用高精度的差压变送器，实际上差压变送器能否接受到真实的差压还取决于一系列因素，其中安装探头及引压管的正确制造、安装和使用，是保证获得真实差压的关健，这些影响因素很多是难以定量或定性确定的，只有加强制造及安装的规范化工作才能达到目的。
2.2 性能特点
（1）具有良好的准确度和重复性，准确度达±0.5％，重复性±0.1％。
（2）具有 10∶1 的宽量程比，克服传统孔板量程比小的缺点。
（3）适应测量管径范围在38mm～9000mm之间，测量温度一般在-180℃～+550℃，特殊的可达－100℃～800℃。
（4）压损率低，不到孔板的 1％。
（5）威力巴流量计独特也是突出的是高压取压口、低压取压口的独特设计，彻底解决了一次检测元件易粘附、取压口易堵塞的问题。
（6）威力巴流量计安装分在线型和通用型，尤其是在线型可以不停产安装，克服了传统检测元件安装、清洗必须停产、装卸不方便等特点，丝毫不会影响生产，而且其本身的引压管、阀直接与变送器相连接，减少了取压管路等中间环节，降低了费用，减少
了故障点。
3 在钢铁煤气计量中的应用
3.1 应用试验
2000年5月，开始在炼铁高炉煤气入口做应用试验。选择了一套传感元件对高炉煤气介质流量测量中做应用试验。安装之前，先在精度为0.5级容积法的水流量标定装置上对威力巴流量计进行测量水介质的精度测试。经过3次的反复数据测试，验证其精度≤1%。当差压值小于差压限制条件25.4Pa时，精度为3%～4%之间，且能稳定测量。
3.2 使用效果
从 2000 年开始在煤气计量中使用威力巴流量计，目前已运行了近10年，使用效果稳定，也使煤气计量一、二级计量系统计量率达 100%。从这几年的煤气计量数据分析，运行情况令人满意；而且维护工作简单，维护量小，可在线不停产拆卸清洗，10年来，平均每年在线不停产清洗一次，威力巴流量计的维护为2人各2h工作量。在计量精度方面，厂方资料为±(0.2%~0.5%)，据我们这几年对测量数据的分析，综合其他因素，其系统精度约为±2%，与使用孔板相当。
4 维护注意事项
连续工作的威力巴从根本上杜绝了堵的可能，
但在以下情况，威力巴仍需注意防堵：
（1）当引压管泄漏，探头高压区遭到破坏，杂质中直径较小的颗粒就有可能进入取压孔；
（2）当管道处于停产时，由于分子的布朗运动，颗粒小的杂质有可能进入取压孔；
（3）系统频繁开机时，在高压区形成的瞬间，颗粒小的杂质有可能进入取压孔，日积月累，就有可能造成探头的堵塞；
（4）介质中含有大量的焦油、藻类生物，或者含有纤维状的物质，也有可能造成探头的堵塞。
5 结语
从威力巴流量计在钢铁行业的运行情况来看，总的来说是令人满意的，但在实际应用中存在不足，由于它对流体无压缩，在没有压力损失的同时检测差压值很小，所以对低流速的检测效果不是很理想。同时，尽管威力巴流量计采用科学、先进的防堵设计，还是需要注意正确安装与使用，这需要在长期的现场实践中探索、总结，惟有如此，流量计才能在流量测量中发挥应有的作用。
本文摘自冶金动力METALLURGICALPOWER2010年第六期（作者罗志成，张柳燕，李凤）
