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熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用


本文主要介紹熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的工作原理,安裝技術(shù)規(guī)范、調(diào)試方法以及應(yīng)用注意事項(xiàng)和ST98A流量計(jì)在濱化熱力公司鍋爐中的應(yīng)用及常見(jiàn)故障處理方法。
 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  

一、 概述:
  山東濱化集團(tuán)股份有限責(zé)任公司老熱電廠煙氣、風(fēng)流量采用機(jī)翼式流量計(jì),由節(jié)流件和差壓變送器組成,機(jī)翼式取壓裝置有維護(hù)量大、壓損大、安裝不方便等缺點(diǎn),同時(shí)由于測(cè)量管道灰塵煤粉顆粒物較多,存在易堵、易凍、易漏等現(xiàn)象,使流量指示不準(zhǔn),同時(shí)還會(huì)使流量系數(shù)發(fā)生變化,測(cè)量精度降低,造成測(cè)量誤差大。因此我們?cè)谛律系腻仩t系統(tǒng)中先后安裝投運(yùn)ST98-A FCI流量計(jì)16臺(tái)作為一次風(fēng)、鍋爐出口煙氣、返料鳳、流化風(fēng)量的測(cè)量,安裝投入運(yùn)行后效果良好。
  
二、測(cè)量原理
  ST98型流量計(jì)是一種用于空氣和氣體測(cè)量應(yīng)用的熱擴(kuò)散式質(zhì)量流量計(jì),ST98型流量計(jì)由一個(gè)流量元件、一個(gè)流量變送器和一個(gè)封裝組成。ST98的流量元件使用熱擴(kuò)散的操作原理,一個(gè)低功率加熱器通過(guò)加熱一個(gè)電阻式溫度探測(cè)器(RTD),在兩個(gè)RTD之間造成一個(gè)溫差。流體的流動(dòng)將被加熱的RTD上的熱量帶走,造成兩個(gè)RTD間的溫度差成比例變化,流量計(jì)的流量變送器將RTD間的溫差轉(zhuǎn)換成一個(gè)刻度信號(hào)和一個(gè)可選擇的顯示值。
  
三、技術(shù)規(guī)格及參數(shù):
  操作溫度:控制電路的環(huán)境溫度(-18-60℃)
  傳感器標(biāo)準(zhǔn)溫度(-40-177℃)
  操作壓力:0-250PSIG(0-17BAR(G))
  流量范圍:0.75-600SFPS(0.21—172NMPS)
  精度:標(biāo)準(zhǔn)精度為±1%讀數(shù) +0.5%的滿量程
  重復(fù)性:±0.5%讀數(shù)
  量程比:10:1 到100:1
  信號(hào)輸出:4-20mA,700Ω******負(fù)載;0-5,1-5&0-10VDC 100KΩ最小負(fù)載
  流量精度:±1%+0.5%滿量程
  輸入電源:AC輸入:100-240VAC,50/60Hz DC輸入:22-33VDC
  輸出信號(hào):電流:4~20 mA,700 O ******負(fù)載。電壓:0~10 VDC,0~5 VDC,1~5 VDC,100KO 最小負(fù)載
  
四、安裝傳感器安裝焊接(以管道尺寸為2600*1600mm為例)
  1、在測(cè)量管道上焊接帶3/4NPT(陰螺紋)的安裝短管3個(gè),其中2個(gè)為觀測(cè)孔,一個(gè)為測(cè)量孔。
  2、在管道2600mm側(cè)距外壁650/1300/1950mm處分別開(kāi)A、B、C三個(gè)孔,見(jiàn)圖一。
 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  
3、質(zhì)量流量計(jì)插入深度等于管內(nèi)徑的1/2+12.7+管厚。
  4、過(guò)程連接頭如圖二所示
 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  
5、接線
  (1) 出于安全因素的考慮,ST98特別要求220V AC電源采用三線制,其中一根接地線必須連接到流量變送器接線端子排的接地終端。
  (2) 因傳統(tǒng)4~20mA的I/O產(chǎn)品對(duì)變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備等產(chǎn)生的高頻噪聲干擾較為敏感,且現(xiàn)場(chǎng)的電氣高頻噪聲污染較為嚴(yán)重。避免儀表信號(hào)傳輸回路遭受干擾,對(duì)輸出信號(hào)電纜采用屏蔽電纜,且屏蔽層在靠近變送器一端接地,DCS機(jī)柜一端包裹保護(hù)起來(lái)。
  6、現(xiàn)場(chǎng)傳感器部分按照?qǐng)D三、四聯(lián)接
 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  
 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  
7、二次儀表接線按照?qǐng)D五連接
 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  

五、調(diào)試
  使用ST98流量變送器提供的RJ-12通訊串口與FCI的FC88通訊器進(jìn)行鏈接通訊。
  第一、將風(fēng)機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)至40%,在過(guò)程連接頭A處插入傳感器總長(zhǎng)度1/3,記錄FC88 T狀態(tài)下流量值,繼續(xù)推進(jìn)傳感器至2/3處,記錄流量值,最后全部推進(jìn),記錄流量值。然后將傳感器分別移至B和C點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)。
  第二、將風(fēng)機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)至60%,在過(guò)程連接頭A處插入傳感器總長(zhǎng)度1/3,記錄FC88 T狀態(tài)下流量值,繼續(xù)推進(jìn)傳感器至2/3處,記錄流量值,最后全部推進(jìn),記錄流量值,然后將傳感器分別移至B和C點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)。
  第三、將風(fēng)機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)至80%,在過(guò)程連接頭A處插入傳感器總長(zhǎng)度1/3,記錄FC88 T狀態(tài)下流量值,繼續(xù)推進(jìn)傳感器至2/3處,記錄流量值,最后全部推進(jìn),記錄流量值。然后將傳感器分別移至B和C點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)。把3個(gè)不同負(fù)荷下的9個(gè)數(shù)據(jù)相加除9,既為不同負(fù)荷下瞬時(shí)流量值。
  
示例:負(fù)荷40%點(diǎn)
  A位置三個(gè)數(shù)據(jù)分別為:365NCMH、500 NCMH、700 NCMH。B位置三個(gè)數(shù)據(jù)分別為:200 NCMH、600 NCMH、900 NCMH, C位置三個(gè)數(shù)據(jù)分別為:800 NCMH、900 NCMH、1000 NCMH,9個(gè)數(shù)據(jù)相加,計(jì)算平

均值是663 NCMH,這就是此管道的瞬時(shí)流量值,******安裝點(diǎn)是A3或B2 。若安裝在A3點(diǎn),K系數(shù) 為663除以700所得值0.947。若安裝在B2點(diǎn), K系數(shù)為663除以600所得值為1.105。三種不同負(fù)荷狀態(tài)下數(shù)據(jù)計(jì)算,可尋出******的安裝位置以及流場(chǎng)分布點(diǎn),便于減小誤差。
  
六、菜單控制和結(jié)構(gòu)
  1、大部分條目需要敲至少兩個(gè)鍵:一個(gè)字母加[ENTER]鍵,或一個(gè)或多個(gè)數(shù)字加[ENTER]鍵。
  2、 所以有的用戶條目由輸入模式(input Mode)?<提示開(kāi)始,只是當(dāng)設(shè)備處于主功能模式下(這時(shí)需按[ENTER]選擇條目)時(shí)除外。
  3、 Y/N表示是(Y),保存或者改變參數(shù),或否(N),不要保存或改變參數(shù)。
  4、 使用backspace(后退一格)[BKSP]鍵可以退后。
常用菜單選項(xiàng)表
 

 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  
 

熱式流量計(jì)在熱電行業(yè)的應(yīng)用

  
常用操作命令
  
 B.傳感器平衡
  這一功能只有當(dāng)安轉(zhuǎn)了新的流量元件或必須進(jìn)行標(biāo)定時(shí)才能用。要使設(shè)備正常工作,流量元件和電子部件必須平衡。平衡意味著處于同一溫度,流量元件中的 RTD必須電阻相同。由于RTD在物理特性上的差異,其中一個(gè)RTD的電流需要作調(diào)整,使兩個(gè)RTD上的電壓相同。其間的差值要盡量接近零。設(shè)備平衡既可以自動(dòng)完成,也可以手動(dòng)完成。
  按[B][ENTER]將顯示“輸入密碼(Enter Code)”
  輸入密碼加[ENTER]鍵,出現(xiàn)“輸入溫度值(Enter temp.#)”
  在輸入溫度值后,將顯示“自動(dòng)或手動(dòng)(Auto or Manual)”以及“按A或M<”
  按[A][ENTER]將顯示“xxx xxxx平衡(Balancing)”。然后第1行將出現(xiàn)“已平衡(Balanced)”,第2行將出現(xiàn)“保存(Saved)!xxx”如果按了[M] [ENTER],而不是[A][ENTER],則將顯示“輸入平衡值(Enter Balance#)”的提示。一旦輸入了平衡值[xxx],則平衡值在第1行出現(xiàn),第2行則出現(xiàn)“保存?。⊿aved)”。稍后幾秒之后,第1行將出現(xiàn)“ 保存(Saved)!xxx”,第2行出現(xiàn)“輸入模式?(Input Mode)<”。(一般情況下,平衡值在234~237之間)
 N.軟件重啟初始化。
  按[N][ENTER]將顯示:“重新啟動(dòng),請(qǐng)稍后!(Restar-Wait!)”,然后出現(xiàn)初始化顯示:“FCIST98”,“正在初始化(initizlization)!”,“加熱器啟動(dòng)(Heater On)!”,“版本(Version x.xx)”,“量程=1.000001”。最后“輸入模式(Input Mode)<”。
 S.在用戶存儲(chǔ)區(qū)或工廠存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行儲(chǔ)存和/或恢復(fù)
  按[S][ENTER]將顯示“用戶恢復(fù)(Restore User)”以及“從用戶存儲(chǔ)區(qū)(from USER SAVE)?”。如果按“Y”,則顯示“恢復(fù)頁(yè)(Restore Page x)”,以及“請(qǐng)稍等(Please wait)”和“結(jié)束(Completed)!”,以及“重啟!(Restart)”。如果按了“N”,則顯示“用戶恢復(fù)(Restore User)”以及“從工廠存儲(chǔ)區(qū)(from FACTORY)?”。然后的顯示與從用戶存儲(chǔ)區(qū)恢復(fù)相同。
 T. 正常操作模式
  按T[ENTER]第1行將顯示“53.0SFPS”,第2行將顯示“70.8°F”(示例為默認(rèn)單位)。
 Z. 量程修改(公制)
  按[Z][ENTER]將顯示“E代表英制或(E for English)”“M代表英制或(E for Metric)”。按[M][ENTER]則下一個(gè)提示為“M SMPS.N NCMH”,后跟&ldq

uo;或K KG/HR”。按[N][ENTER] 則下一個(gè)提示為“R圓管或(R round duct or)”,后跟“S方管(S retangular)<”。按[R][ENTER]則下一個(gè)提示為“直徑:Mn”“x.xxxxxx”,后跟“修改(change it)?<”。按[Y][ENTER]并輸入一個(gè)新值,否則按[N][ENTER]或[ENTER]。如果按了[S][ENTER],下一個(gè)提示為 “Mn寬度(Wide)”“x.xxxxxx”,后跟“修改(change it)?<”。按[Y][ENTER]并輸入一個(gè)新值,否則按[N][ENTER]或[ENTER]。下一個(gè)提示為“Mn高度(High)”,“x.xxxxxx”,后跟“修改(change it)?<”。按[Y][ENTER]并輸入一個(gè)新值或按[N][ENTER]或[ENTER]。下一個(gè)提示為“******=x.xxxxxx”,后跟“ 修改滿量程(Change F.S)?<”。按[Y][ENTER]并輸入一個(gè)新值,否則按[N][ENTER]或[ENTER]。下一個(gè)提示為“零=x.xxxxxx”,后跟“修改(Chande it)?<”。按[Y][ENTER]保存新值,否則按[N][ENTER]或[ENTER]。下一個(gè)提示為“保存(Save)?<”。按 [Y][ENTER]保存新值。 最后一個(gè)提示為“輸入模式(Input Code)?<”
  
七、安裝調(diào)試過(guò)程中的注意事項(xiàng)
 1、直管段要求
  安裝時(shí)在流量計(jì)的上游直管段要求大于20D,下游直管段為10D。
 2、確認(rèn)流向
  ST98流量元件未端靠近封裝的地方有一個(gè)小平面,在這個(gè)小平面上有一個(gè)指示流體流向的箭頭(見(jiàn)圖一),安裝時(shí)應(yīng)注意標(biāo)有流向箭頭的小平面與過(guò)程介質(zhì)流動(dòng)的方

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