热式气体质量流量计在钢铁厂复杂苛刻的环境中表现出众,其优点非常突出,主要体现在以下几个方面:
1. 直接测量质量流量,无需温压补偿
这是其最核心、最重要的优点。
原理决定优势:热式流量计通过测量流体带走热量的多少来工作,而带走的热量直接与流体的质量流量和比热容有关。对于成分固定的气体,其比热容是固定的,因此输出信号直接对应质量流量。
简化系统,降低成本:传统差压式或涡街流量计测得的是体积流量,要知道质量流量,必须额外配备温度和压力传感器,通过积分仪或DCS进行换算补偿。热式流量计省去了这些额外的变送器、安装成本和复杂的接线,大大简化了系统构成,降低了总体成本。
精度更高:避免了因温压测量点不同、传感器精度误差以及补偿计算模型带来的二次误差,在工况波动大的场合,直接测量的质量流量更准确可靠。
2. 极宽的量程比
通常可达 100:1 甚至更高。
完美适应钢铁厂工况:钢铁生产过程中的气体流量波动范围极大。例如:
展开剩余67%高炉送风:从休风到满负荷运行,风量变化巨大。
煤气回收:在吹炼和回收不同阶段,煤气流量可从零到非常大。
传统流量计在低流速时信号微弱,精度很差。而热式流量计在低流速区依然能保持高精度测量,真正做到“一表多用”,无需为应对不同流量范围而安装多个仪表或旁路。
3. 低压损,节能效果显著
结构简单:传感器通常只包含一个或两个探头插入管道中,对流体的阻碍非常小。
特别适用于大管径、低流速气体:在钢铁厂大量的送风、烟气、煤气等大管道测量中,流体输送需要巨大的风机功耗。热式流量计极小的压损可以显著降低风机的运行能耗,长期来看节能效益非常可观。
4. 可测量低流速气体
可以精确测量低至 0.1 Nm/s 甚至更低的速度。
这个优点使其能够可靠地测量:
焦炉煤气、高炉煤气管道中的微小流量。
通风系统、环境除尘风量。
在部分工况下,甚至可以替代昂贵的毕托管(阿牛巴)流量计。
5. 应用范围广,适用于多种气体
只要在仪表中输入对应气体的比热容、组分等参数,一台热式流量计就可以测量多种气体。
在钢铁厂中常见应用包括:
高炉、热风炉的送风(空气)流量测量
高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气的计量与控制
助燃气体(氧气、天然气)的流量控制
烧结、轧钢过程中的烟气排放监测
压缩空气的计量与管理
6. 启动流量低,响应速度快
对低流速的敏感特性使其几乎没有启动门槛,非常适合泄漏检测和微小流量监控。
热扩散原理响应很快,能跟上流程的快速变化,有利于实现快速的闭环控制。
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