鍋爐熱水流量計在西鋼煉鋼工程中的應用實（shí）例說明
點擊次數：2286 發布時（shí）間：2021-09-01 09:49:10
本文以煉鋼廠工程中對於流量測量儀表的應用，介紹了煉（liàn）鋼、精煉、連鑄過程中的主要工藝和鍋爐熱水流量計的原理和分類（lèi），深入分析了鍋爐（lú）熱水流量計選用需要考慮的問題，並對影響測量精度的因素進行了探討，指出了鍋（guō）爐熱水流量計的發展（zhǎn）趨勢。
在西鋼煉鋼工程中（zhōng）主（zhǔ）要用在110t康斯（sī）迪電（diàn）爐（lú）、2台90t精煉爐和（hé）配套VD工位；三機三流（liú）連鑄機等三位（wèi）一體冷卻（què）水檢測係統，此係（xì）統的生產工藝過程是（shì）*先將鐵水（shuǐ）兌入電爐、精（jīng）煉（liàn）爐（lú）冶煉脫（tuō）氣，其次通過連鑄機澆鑄成具有一（yī）定形狀和要求的尺（chǐ）寸規格的鑄坯。
三位一體核心設備主要包括電爐主體設備、供電設備（bèi）、煙罩設備、真空脫氣設備、澆鋼設備、切割區域設備、連鑄機本體設備、引錠杆收集（jí）及輸送設備等（děng）。水冷係統主要包括旋轉接（jiē）頭，水泵、水管、足（zú）量水源。整個係統對（duì）配水量有嚴格要求（qiú），例如結晶（jīng）器水流量檢測，噴淋水流量（liàng）檢測，110噸康斯（sī）迪電爐變壓器、爐殼、電*保護用水及煙罩用水都用鍋爐熱水流量（liàng）計。
1、鍋（guō）爐熱水流量計的原理和分類
鍋爐熱水流量計的設計（jì）是根據法拉*電磁感應定律，導（dǎo）管中導電的流體被看（kàn）作導體，管道的內徑可看作道導體的長，原理圖如圖1所示，兩電*裝到與管道的中心軸和磁場（chǎng）方（fāng）向組成的平麵相垂直，拾取液（yè）體產生的感應（yīng）電動勢。感應電動勢為：
由上式看出瞬時流量隻和感應電動勢成線性（xìng）關係，與其他物理量（liàng）無關，這是（shì）鍋爐熱水流量計（jì）的優點之一。
鍋爐熱水流量計按照激磁電流的（de）方式不（bú）同分為（wéi）：直流激磁、交流激磁、低頻矩形波激磁和雙頻激磁。直流激（jī）磁適用於測量金屬液體的流量，如高溫下的鈉、汞等。交流激磁可以避免在電磁表麵*化，但容易形（xíng）成零點漂移。低頻矩形波激磁（cí）功耗小，受電*汙染後影（yǐng）響小，沒有零漂，很（hěn）快被人們所接受，成為主要的激磁方式。雙頻激磁（cí）是在低頻矩形波激磁基礎上疊加高頻波，改善了低頻矩形波激磁的（de）流動噪聲和漿（jiāng）液噪聲。
鍋爐熱水流量計由（yóu）於其無法比擬的一些優點使其市場（chǎng）占有率一直持高。其結構簡單，流體流過流量計不會產生壓力損耗；可以測量肮（āng）髒介質、渾濁介質以及（jí）腐蝕介質液（yè）固兩相流量；測（cè）量過程不易受液體（tǐ）的密度（dù）、溫度、粘度影響；測速（sù）範圍比較寬。雖然鍋爐熱（rè）水流量計在不斷完善，但仍存在一些（xiē）不足：不能測蒸汽、氣體和（hé）氣液兩相介質；容易受到外界磁場幹擾影響；對於導電率較低的介質不能測量，如有機溶劑（jì）或者奶製品等。
2、選用鍋爐熱水流量計要考慮的（de）主要因素
2.1 液體導電率（lǜ）
鍋爐熱水流量（liàng）計使用的前提必須導（dǎo）電（diàn），不能低於閾值，常規流量計閾值（zhí）一般在10-4～10-6s/m，應該根（gēn）據（jù）型號定。有機溶劑（jì）和石油製品的導電率較低，因此不能用鍋爐（lú）熱水流量計來測量。根據經驗，被測液體的導電率應該比儀表廠商所規定的閾值的數量級要至少要大一個數量級。否則容易引起晃動。
2.2 精度等級
鍋爐熱水流量計精度高（gāo）的誤差大約為（wéi）±0.5%～±1%，精（jīng）度（dù）低的流量計大約為（wéi）±1.5%～±2.5%，價（jià）格也相差2倍左（zuǒ）右。因此（cǐ）應該（gāi）合理地選擇流量計，在精度要求不高的地方，選用價格較低的來減少花銷。有的流量計精度更高，但是安裝條件要求很高，如溫度20℃～22℃，甚至要做直流校準，減小影響。
2.3 流速和口徑的選擇
流量（liàng）計的口徑可以不與管徑一致，應根據流量定。管道（dào）的液體經濟流速一般為1.5～3m/s，在（zài）這種流速下，流量計的口徑和（hé）管徑一致即可。上線流速理論上是不限的，但是如果襯裏（lǐ）不能承受流體衝涮建議不超過5m/s。容易沉積結垢的液體，應選用流速不小於2m/s。
3、影響電磁流量測（cè）量精度的因素
如果鍋爐熱水流量計安裝和使用不當，就會導致誤差變（biàn）大，甚至損壞。
3.1 接地環和電*材質（zhì）的選擇問題
由於（yú）被測液體（tǐ）和電*或接地環不匹配引（yǐn）發故障，這種不匹配除了腐蝕問題，還有電*的表麵效應，主要包括：化學反應、*化現象、觸媒作用。接地環也同樣有（yǒu）這些問題，不過影響程度小些。
3.2 管內液體不滿管
由於流量計安裝的位置不良或者背壓（yā）不足，導致液體不能充（chōng）滿管道，致使測（cè）量值比真實值要小。如果不滿管比較嚴重，使電*漏出液麵，就沒有（yǒu）辦法測量液體了。如果流動是塞狀流或氣泡流，不僅（jǐn）會使測量值（zhí）不準確，還會由於（yú）氣泡瞬間碰到電*表麵（miàn）而造成輸出晃動。
3.3 液體（tǐ）中含（hán）固相
液體（tǐ）中如果含有顆粒，可能（néng）會（huì）造成的故障有：電*和襯裏表麵上覆蓋沉積層、襯裏磨損、管道截麵積變小。有些比較容易結晶的液體，當（dāng）流體流經流量（liàng）計時引（yǐn）起內壁（bì）上掛有一層固體，由於使用其他類（lèi）型流量計也存在（zài）同樣的（de）問題，所以可以選用被測量管路非常短（duǎn），且（qiě）容（róng）易拆卸的流量計，在結晶後能方（fāng）便拆卸來進行（háng）維護。
3.4 安裝
安裝過程中，應該將流量計正負（fù）方向和流體流向一致。避免安裝在強磁場的地方。流量計不應安放到不容易積氣的管道*高點，或者自上而下（xià）垂直的管路，這樣容易產生排空。流量計後（hòu）麵不應該直接將液（yè）體排入大氣，而應該有背壓以防止管道不滿（mǎn）管。
4、鍋爐熱水（shuǐ）流量計的發展趨勢
近些年，鍋爐熱水流量（liàng）計（jì）發展迅速。為了適應各種工況需要，鍋爐熱水流量計在（zài）導管形狀方麵、勵磁方式方麵、電*材料（liào）和結構都在不斷（duàn）地進（jìn）行改善。目前，國內外主要有（yǒu）下述幾個發（fā）展方向：
一般鍋（guō）爐熱水流量計在低速（sù）（0.2m/s以（yǐ）下）進行測量時，穩定性和精度都很不理想，為了改善其不足，可以用等效截麵法設計管道結構（gòu）。避免漏磁幹擾，可以采用矩形管道，因為這種（zhǒng）結（jié）構將（jiāng）切（qiē）割磁力線的流體（tǐ）的長度（dù）L和流體的平均流速v的值提高了，使得（dé）感應電動勢的值（zhí）提高了。對於互相（xiàng）關算法對幹（gàn）擾進行去除對低流速情況也非常有效。
鍋爐熱水流量計在測量液體流量的（de）時候，一般要求流體流經管道的時候是滿管。否則影響其測（cè）量的準確性。目前非滿管的鍋爐熱水流量計有（yǒu）很多測（cè）量方法。可以采用磁伸縮液位法、電容液位（wèi）測量法、微壓計、多（duō）電*法等等。
鍋爐熱水流量計目前普遍使用交流供電，功耗較大。主要從微處理器、電（diàn）路設計、勵磁方式來考慮降低功耗。微處理器技術不斷地進步，使其功能不斷擴展，增（zēng）加了自動報警、自檢定、故障診斷等新的功能，而且聯網（wǎng）易於現場監控。
鍋爐熱水流量計由於測量原理限製其隻（zhī）能測（cè）量液體導電率不低於5μs/cm的情形。為了解決對低導電（diàn）率的液（yè）體進行測量，主要考慮電*的（de）大小、形狀以及安裝的方式（shì），信號傳輸和擬（nǐ）製共模幹擾等方麵。現（xiàn）在鍋爐熱水（shuǐ）流量計測量液體的導電率比傳統低了2～3級，已經（jīng）實現對乙二醇和甘油這樣低導電率液體進行測量。
5、結語
係列鍋爐熱水流量計流量計因為（wéi）結構簡單，測量範圍廣，被廣泛用於工業（yè）領域。目前國內鍋爐熱水流量計的測量精度仍然普遍偏低，提高其測（cè）量（liàng）精度具有重要的意義。另外，技（jì）術人員應該熟悉工（gōng）藝流程，隻有根據現場情況合理使（shǐ）用流量計，才能發（fā）揮（huī）其效用。
熱水流量計的安裝要求與注意事項 熱水流量計的工作原（yuán）理介紹 熱水流量計在供水行業中的安（ān）裝配置及使用狀況分析 磁場及（jí）介質電導率對熱水流量計測量的影響分析（xī） 熱水流量（liàng）計清洗管道的連接及傳感器（qì）在地下管道中的安裝 管（guǎn）道熱水流量計的原理特點與在聚乙烯醇測量中的應用 對於供暖管道熱水（shuǐ）流量（liàng）計等自動化儀表的設計與（yǔ）應用 使用供暖熱水流量計計量鋼廠工（gōng）業水（shuǐ）的應用分析 對於供水計量鍋爐熱水（shuǐ）流量計的安裝與管理問題（tí）研究 汙（wū）水處理監管升級新型熱水流量計市場需求（qiú）引爆 供熱（rè）水流量計流（liú）量（liàng）測量（liàng）應用成熟，適用於（yú）新技術創新 淺析空調冷水熱（rè）水流量計製造技術應用發（fā）展及頸（jǐng）瓶 集熱水流（liú）量計輸出信號出現波動的三個*常見原因 衛生熱水流量（liàng）計漂移產生的原因及有效（xiào）去除方法 在熱水處理中暖氣熱水流量計的特（tè）點比較及選型（xíng） 影響分體式熱水流量計測量精度因素及提（tí）高準確性的對策 酒店熱水專用流量計的特點與安裝要（yào）求 供暖熱水流量計廠家為您詳述產品優點及不足之處 生產廠家對於暖（nuǎn）氣熱（rè）水流量計安裝要求的技術指導說明 探究影響熱水流量計（jì）電磁損（sǔn）耗的（de）具體原因 鍋爐熱水流量計在西鋼煉鋼工程中（zhōng）的應用實例（lì）說明（míng） 熱力站熱水（shuǐ）流量計（jì）在強腐蝕環境下的問題及解決方案 空調熱水流（liú）量計在調（diào）試（shì）期與運行期故障有哪些典型的故障 五點要求說明空調冷熱水流量計的傳（chuán）感器該正確安裝（zhuāng）方法 冷熱水（shuǐ）流量計（jì）的外部電磁幹擾及如何進行的電磁兼容性分析 供暖（nuǎn）熱水流量計在（zài）水（shuǐ）油混合物誤（wù）差分析 常壓熱（rè）水鍋爐熱水流量計的硬（yìng）件與程序（xù）設計 采暖熱水流量計（jì）為複雜的慢流量測量提供了解決方案 攪拌器葉片對冷熱（rè）水流量計流量測量精度（dù）的（de）影響 供熱熱水流量計（jì）生產廠家為您分析流量計產生誤差的原因
在西鋼煉鋼工程中（zhōng）主（zhǔ）要用在110t康斯（sī）迪電（diàn）爐（lú）、2台90t精煉爐和（hé）配套VD工位；三機三流（liú）連鑄機等三位（wèi）一體冷卻（què）水檢測係統，此係（xì）統的生產工藝過程是（shì）*先將鐵水（shuǐ）兌入電爐、精（jīng）煉（liàn）爐（lú）冶煉脫（tuō）氣，其次通過連鑄機澆鑄成具有一（yī）定形狀和要求的尺（chǐ）寸規格的鑄坯。
三位一體核心設備主要包括電爐主體設備、供電設備（bèi）、煙罩設備、真空脫氣設備、澆鋼設備、切割區域設備、連鑄機本體設備、引錠杆收集（jí）及輸送設備等（děng）。水冷係統主要包括旋轉接（jiē）頭，水泵、水管、足（zú）量水源。整個係統對（duì）配水量有嚴格要求（qiú），例如結晶（jīng）器水流量檢測，噴淋水流量（liàng）檢測，110噸康斯（sī）迪電爐變壓器、爐殼、電*保護用水及煙罩用水都用鍋爐熱水流量（liàng）計。
1、鍋（guō）爐熱水流量計的原理和分類
鍋爐熱水流量計的設計（jì）是根據法拉*電磁感應定律，導（dǎo）管中導電的流體被看（kàn）作導體，管道的內徑可看作道導體的長，原理圖如圖1所示，兩電*裝到與管道的中心軸和磁場（chǎng）方（fāng）向組成的平麵相垂直，拾取液（yè）體產生的感應（yīng）電動勢。感應電動勢為：
由上式看出瞬時流量隻和感應電動勢成線性（xìng）關係，與其他物理量（liàng）無關，這是（shì）鍋爐熱水流量計（jì）的優點之一。
鍋爐熱水流量計按照激磁電流的（de）方式不（bú）同分為（wéi）：直流激磁、交流激磁、低頻矩形波激磁和雙頻激磁。直流激（jī）磁適用於測量金屬液體的流量，如高溫下的鈉、汞等。交流激磁可以避免在電磁表麵*化，但容易形（xíng）成零點漂移。低頻矩形波激磁（cí）功耗小，受電*汙染後影（yǐng）響小，沒有零漂，很（hěn）快被人們所接受，成為主要的激磁方式。雙頻激磁（cí）是在低頻矩形波激磁基礎上疊加高頻波，改善了低頻矩形波激磁的（de）流動噪聲和漿（jiāng）液噪聲。
鍋爐熱水流量計由（yóu）於其無法比擬的一些優點使其市場（chǎng）占有率一直持高。其結構簡單，流體流過流量計不會產生壓力損耗；可以測量肮（āng）髒介質、渾濁介質以及（jí）腐蝕介質液（yè）固兩相流量；測（cè）量過程不易受液體（tǐ）的密度（dù）、溫度、粘度影響；測速（sù）範圍比較寬。雖然鍋爐熱（rè）水流量計在不斷完善，但仍存在一些（xiē）不足：不能測蒸汽、氣體和（hé）氣液兩相介質；容易受到外界磁場幹擾影響；對於導電率較低的介質不能測量，如有機溶劑（jì）或者奶製品等。
2、選用鍋爐熱水流量計要考慮的（de）主要因素
2.1 液體導電率（lǜ）
鍋爐熱水流量（liàng）計使用的前提必須導（dǎo）電（diàn），不能低於閾值，常規流量計閾值（zhí）一般在10-4～10-6s/m，應該根（gēn）據（jù）型號定。有機溶劑（jì）和石油製品的導電率較低，因此不能用鍋爐（lú）熱水流量計來測量。根據經驗，被測液體的導電率應該比儀表廠商所規定的閾值的數量級要至少要大一個數量級。否則容易引起晃動。
2.2 精度等級
鍋爐熱水流量計精度高（gāo）的誤差大約為（wéi）±0.5%～±1%，精（jīng）度（dù）低的流量計大約為（wéi）±1.5%～±2.5%，價（jià）格也相差2倍左（zuǒ）右。因此（cǐ）應該（gāi）合理地選擇流量計，在精度要求不高的地方，選用價格較低的來減少花銷。有的流量計精度更高，但是安裝條件要求很高，如溫度20℃～22℃，甚至要做直流校準，減小影響。
2.3 流速和口徑的選擇
流量（liàng）計的口徑可以不與管徑一致，應根據流量定。管道（dào）的液體經濟流速一般為1.5～3m/s，在（zài）這種流速下，流量計的口徑和（hé）管徑一致即可。上線流速理論上是不限的，但是如果襯裏（lǐ）不能承受流體衝涮建議不超過5m/s。容易沉積結垢的液體，應選用流速不小於2m/s。
3、影響電磁流量測（cè）量精度的因素
如果鍋爐熱水流量計安裝和使用不當，就會導致誤差變（biàn）大，甚至損壞。
3.1 接地環和電*材質（zhì）的選擇問題
由於（yú）被測液體（tǐ）和電*或接地環不匹配引（yǐn）發故障，這種不匹配除了腐蝕問題，還有電*的表麵效應，主要包括：化學反應、*化現象、觸媒作用。接地環也同樣有（yǒu）這些問題，不過影響程度小些。
3.2 管內液體不滿管
由於流量計安裝的位置不良或者背壓（yā）不足，導致液體不能充（chōng）滿管道，致使測（cè）量值比真實值要小。如果不滿管比較嚴重，使電*漏出液麵，就沒有（yǒu）辦法測量液體了。如果流動是塞狀流或氣泡流，不僅（jǐn）會使測量值（zhí）不準確，還會由於（yú）氣泡瞬間碰到電*表麵（miàn）而造成輸出晃動。
3.3 液體（tǐ）中含（hán）固相
液體（tǐ）中如果含有顆粒，可能（néng）會（huì）造成的故障有：電*和襯裏表麵上覆蓋沉積層、襯裏磨損、管道截麵積變小。有些比較容易結晶的液體，當（dāng）流體流經流量（liàng）計時引（yǐn）起內壁（bì）上掛有一層固體，由於使用其他類（lèi）型流量計也存在（zài）同樣的（de）問題，所以可以選用被測量管路非常短（duǎn），且（qiě）容（róng）易拆卸的流量計，在結晶後能方（fāng）便拆卸來進行（háng）維護。
3.4 安裝
安裝過程中，應該將流量計正負（fù）方向和流體流向一致。避免安裝在強磁場的地方。流量計不應安放到不容易積氣的管道*高點，或者自上而下（xià）垂直的管路，這樣容易產生排空。流量計後（hòu）麵不應該直接將液（yè）體排入大氣，而應該有背壓以防止管道不滿（mǎn）管。
4、鍋爐熱水（shuǐ）流量計的發展趨勢
近些年，鍋爐熱水流量（liàng）計（jì）發展迅速。為了適應各種工況需要，鍋爐熱水流量計在（zài）導管形狀方麵、勵磁方式方麵、電*材料（liào）和結構都在不斷（duàn）地進（jìn）行改善。目前，國內外主要有（yǒu）下述幾個發（fā）展方向：
一般鍋（guō）爐熱水流量計在低速（sù）（0.2m/s以（yǐ）下）進行測量時，穩定性和精度都很不理想，為了改善其不足，可以用等效截麵法設計管道結構（gòu）。避免漏磁幹擾，可以采用矩形管道，因為這種（zhǒng）結（jié）構將（jiāng）切（qiē）割磁力線的流體（tǐ）的長度（dù）L和流體的平均流速v的值提高了，使得（dé）感應電動勢的值（zhí）提高了。對於互相（xiàng）關算法對幹（gàn）擾進行去除對低流速情況也非常有效。
鍋爐熱水流量計在測量液體流量的（de）時候，一般要求流體流經管道的時候是滿管。否則影響其測（cè）量的準確性。目前非滿管的鍋爐熱水流量計有（yǒu）很多測（cè）量方法。可以采用磁伸縮液位法、電容液位（wèi）測量法、微壓計、多（duō）電*法等等。
鍋爐熱水流量計目前普遍使用交流供電，功耗較大。主要從微處理器、電（diàn）路設計、勵磁方式來考慮降低功耗。微處理器技術不斷地進步，使其功能不斷擴展，增（zēng）加了自動報警、自檢定、故障診斷等新的功能，而且聯網（wǎng）易於現場監控。
鍋爐熱水流量計由於測量原理限製其隻（zhī）能測（cè）量液體導電率不低於5μs/cm的情形。為了解決對低導電（diàn）率的液（yè）體進行測量，主要考慮電*的（de）大小、形狀以及安裝的方式（shì），信號傳輸和擬（nǐ）製共模幹擾等方麵。現（xiàn）在鍋爐熱水（shuǐ）流量計測量液體的導電率比傳統低了2～3級，已經（jīng）實現對乙二醇和甘油這樣低導電率液體進行測量。
5、結語
係列鍋爐熱水流量計流量計因為（wéi）結構簡單，測量範圍廣，被廣泛用於工業（yè）領域。目前國內鍋爐熱水流量計的測量精度仍然普遍偏低，提高其測（cè）量（liàng）精度具有重要的意義。另外，技（jì）術人員應該熟悉工（gōng）藝流程，隻有根據現場情況合理使（shǐ）用流量計，才能發（fā）揮（huī）其效用。
上一（yī）篇：熱水水流量計
下一篇：熱水流量計廠家,分體式熱水流量計