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多參數天然氣流量計在天然氣熱調系統中的應用

   性能可靠的差壓流量的測量是世界上應用最廣泛的流量測量技術,在氣體、液體、蒸汽的測量過程中大量采用。差壓流量測量可以彌補量程比窄和準確度低的缺點,同時用戶還可以定義小流量信號切除。
    優點:
    ●為實現更好的過程控制,可將現有的差壓(DP)體積流量測量升級為質量流量測量。
    ●因減少了管線開孔及硬件的數量,降低了維護費用,易于安裝且費用低。
    ●一臺變送器適用于多種測量介質,各種各樣的測量元件及引壓管,不同的管線尺寸。
    ●應用3095MVEA(工程輔助)軟件易于組態。
    ●一臺變送器提供4個測量參數。
    ●1%測量準確度,量程比8:1。
    ●一體化表頭同時顯示累積流量和瞬時流量。
    ●333HART信號分配器無需在管線上進行任何操作,即可另外提供三路模擬信號給檢測或控制室。HART信號分配器接受3095MV的數字信號,然后將其轉換為三路獨立的模擬信號。
    ●對流量進行全補償:
    傳統的差壓(DP)流量補償是用一個簡化的質量流量公式在DCS或流量計算機上進行。此簡化的公式用一個常數代表真實流量計算中的許多參數。
    式中:Qm—流體質量流量(t/h、kg/h);Qv—流體體積流量(m3/h、Nm3/h);C—系數;γRE—管道粗糙度的修正系數;ε—流束膨脹系數;α0—光管流量系數;d1—工作溫度下的節流件開孔直徑(mm);△p—差壓(kPa);ρ1—工作狀態下被測流體密度(kg/m3)。
    而通常簡化為:
    式中:Qm—流體質量流量(t/h、kg/h);K—常數;△p—差壓(kPa);P—介質絕對壓力(MPa);T—介質絕對溫度(K)。
    常數K包括單位轉換系數、漸近系數、氣體膨脹系數和釋放系數。
    事實上,只有單位轉換系數為常數,其他量(像釋放系數、漸近系數及氣體膨脹系數)都為過程變量的函數。簡化的流量公式不能補償這些量的變化,故在計算的流量中產生不可預見的誤差。
    3095MV流量變送器采用動態流量補償,是將所有的動態流量狀態參數與流量信號組合從而計算真實流量。
    式中:Qm—流體質量流量(t/h、kg/h);N—單位轉換系數;Cd—釋放系數:E—漸近系數;Y1—氣體膨脹系數;d—差壓元件的內孔徑;ρ—密度。
    3095MV能夠在最廣泛的測量量程內提供最好的差壓(DP)測量準確度,它實時、動態地計算所有的流量公式內的參數,包括釋放系數、漸近系數、熱膨脹系數和密度。此全補償的流量公式減少了傳統差壓(DP)流量測量的不確定因素,故提供了準確的流量計算 
     天然氣流量計熱調控制中流量信號的作用
    1.玻殼池爐分玻屏池爐和玻錐池爐兩類,用于熔制制造玻殼用的特種玻璃。作為玻殼玻璃的供應者,窯爐對其爐內溫度、壓力的穩定性要求特別嚴格,而天然氣作為玻殼池爐的主要燃料,其熱值的穩定性直接關系到池爐內溫度的穩定性,最終會影響產品的質量和產量,因此對天然氣熱值的控制要求準確度高。
    2.熱值調整是基于能量平衡原理來實現的,天然氣屬于可燃氣體,燃燒后放出熱量,空氣本身并不燃燒,沒有燃燒熱,空氣和天然氣混合后,熱值將降低,即能量稀釋。
    設原天然氣熱值為QN,天然氣流量為FN,調后熱值設定為QS,稀釋用空氣量為FA,實際空氣流量為FP。
    QN×FN = QS(FN + FA)
    FA=(QN×FN)/QS - FN
    根據上述基本關系,用兩臺熱量計分別測出原天然氣熱值QN和調后熱值QP,用天然氣流量計測出天然氣流量FN及空氣流量FP并標準化,QN、QS、FN、FP都送入流量控制器進行演算,算出FR作為空氣流量控制閥的預調信號,通過輸出處理去控制空氣流量控制閥達一預置開度,從而使天然氣和空氣以一定比率進行混合,通過渦輪發生器得到一定熱值的混合氣QP。
    當調后熱值QP與設定值QS出現偏差或空氣流量發生自發性擾動后,通過流量控制器的PID串級調節,輸出一控制信號,通過輸出處理來改變空氣流量控制閥的開度加大或減小空氣量,使熱值維持給定值。
    3.由熱調系統工作原理可知,天然氣的流量和空氣的流量信號在熱值控制中起重要作用,因此其準確度和穩定性直接影響到天然氣熱值的控制準確度,采用準確度高的多參數天然氣流量計可以提高天然氣熱值的控制準確度,從而保證玻殼的穩定生產。

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