毕托巴流量计在烟气中的应用1101.docx

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毕托巴流量计在烟气中的应用1101

毕托巴流量计

应

用

方

案

辽宁毕托巴科技有限公司

目录

概述1

一、介质特性分析：

1

二、传感器选型：

1

三、毕托巴在烟气中的应用:

2

3.1工作原理2

3.2防堵型流量系统构成图3

3.3安装方式4

3.4安装与运行4

四、毕托巴流量计的性能特点5

4.1防堵性能5

4.2耐磨性能6

5、毕托巴流量计在各种气体、液体介质上可在线安装6

5.1安装前的准备工作6

5.2施工过程6

5.3注意事项7

5.4毕托巴气体相关计算公式：

7

五．烟气毕托巴测量装置配置8

六、附公司简介8

七、计算书11

概述

介质：

烟气（硒、酸、金属颗粒、粉尘、含水分）温度在50℃-60℃，压力-1kPa；烟道尺寸：

Φ400*20mm；非金属管道，直管段足够。

烟气中有粉尘；流量在10000m3/h;

一、介质特性分析：

烟气是气体和烟尘的混合物，烟气的成分很复杂，气体中包括水蒸汽、SO2、N2、O2、CO、CO2碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等。

因此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。

烟尘对人体的危害性与颗粒的大小有关，对人体产生危害的多是直径小于10微米的飘尘，尤其以1-2.5微米的飘尘危害性最大。

二、传感器选型：

根据介质中有粉尘及工况条件选用专利产品BTB-B2系列毕托巴可疏通型传感器,传感器材质为316L（暂定），防腐、耐磨。

该专利流量测量装置传感器在测量含烟气时采用垂直向下安装，毕托巴流量计采取竖直向下安装可以有效的防止烟气的杂质长时间粘附在传感器上起到良好防堵效果，准确的提取实时差压信号。

传感器和差压变送器、温度计、压力变送器一体化连接只需在管道上开一个45mm孔就能实现按装。

温度计测量温度对流量进行温度补偿，压力变送器测量介质压力对流量进行压力补偿。

三、毕托巴在烟气中的应用:

3.1工作原理

防堵型毕托巴传感器的结构简单，主要部件加工精度高，每台产品都在实验室高精度标准风洞上进行吹风标定，并把标定结果作成数据库存入单片机程序中，且一次元件安装简便，维护量小，安装时只需在介质管道上打一个Φ45mm左右的小孔，便可直接与毕托巴传感器的连接座焊接，尤其是对大口径管道的测量比涡街、孔板等节流流量计测量优越性更为突出。

毕托巴是采用皮托管原理提取流体流速（全压-静压＝动压）再换算成流体体积流量与质量流量的差压式流量计。

皮托管原理很早就被广泛应用在航天航空业中。

如：

飞机风洞的测试和检测、飞机发动机气体动力测试、飞机飞行速度的测速杆等。

防堵型毕托巴测量系统由防堵塞一次测量传感器——毕托巴传感器（无需清灰，本身具有防堵耐磨性能）、保护装置、高精度差压变送器组成；利用毕托巴传感器作为流量测量的传感器配合高精度差压变送器测出差压，并将差压信号转换成4～20mADC标准电流信号，再引入DCS系统（由我厂提供计算模型和参数表），并用数字显示出差压、瞬时流量、累积流量、速度等参数。

3.2防堵型流量系统构成图

各部件功能：

1）毕托巴传感器：

按管道直径定制，通过接口法兰与管道连接。

有两个压力连接接口，与毕托巴传感器支杆平行的为总压接口，与毕托巴传感器支杆垂直为静压接口。

2）一次截止阀（组合阀体）：

毕托巴传感器的总、静压接口各安装一个。

安装此阀的目的是为了在必要时，隔离传感器和仪表，使它们能在现场维修校验。

所选阀门耐压能力必须与介质压力相当。

3）导压管：

导压管系从毕托巴传感器引介质至差压变送器的金属管，针对一、二次风、煤气、混合气体，一般应按最短距离敷设，管内径为Φ12.5mm。

4）差压变送器：

传送测得的总压与静压之差。

5）介质管道：

根据待测管道情况选择毕托巴传感器安装截面。

安装截面上游直管段长度应不小于1倍管内径，下游直管段长度应不小于0.5倍管内径。

不满足此条件，我厂可在实验室内的高精度校准风洞上进行逐台吹风实验，根据现场管道的长度和弯度，按照模化准则进行严格校准，这是均速管、孔板等流量计不能作到的。

6）二次表/计算机：

我厂配有的二次表为特质专用流量积算仪，其具备温、压补偿功能，断电保护，保存数据在一个月以上，同时具有RS485\RS232通讯接口，信号传至主控室，配有仪表箱，箱内配有电源开关和接线端子，箱体防晒、防雨淋。

7）球阀连接装置加密封填料函。

3.3安装方式

防堵型毕托巴安装时采用自上而下的毕托巴安装方式，采用球阀连接安装，只需在测量管道上钻一个Φ45mm左右的探头插入孔，再将连接座定位焊接在管道上，最后，按照要求将毕托巴探头插入管道中心，通过螺栓与填料函紧固即可。

由于毕托巴传感器导压管内的介质不流动，使杂质无法进入毕托巴传感器内部，即使进入毕托巴取压孔处，杂质受其不规则涡流再加上自身重力作用也会自然下落，不会堵塞毕托巴传感器取压孔，因此不能影响毕托巴传感器的正常取压，从而保证了测量的精度。

3.4安装与运行

安装步骤：

1）选择好位置并开孔。

2）毕托巴传感器在焊接前应检查尺寸和头部方向，要保证安装后毕托巴探头部位于管道中心线上，并且使总压孔对正来流方向。

3）在毕托巴传感器的总压和静压引出口处各连接一个一次截止阀，注意将所有管道接头，一次截止阀等连接件尽可能改成焊接连接，以杜绝漏气。

正常运行后，应检查并保证无泄漏。

4）差压变送器固定在适当的支架上。

并根据现场情况选择差压变送器安装位置。

差压变送器的两个接口应布置在同一水平面内。

5）管道和焊口应彻底清洗，在紧固差压变送器前，还应逐个打开一次截止阀，用空气清洗导压管内的焊渣和污物。

然后将截止阀关断。

6）连接好差压变送器信号线。

投入运行：

1）将差压变送器24V直流电源投入。

2）将两个一次截止阀依次打开。

安装示意图：

四、毕托巴流量计的性能特点

4.1防堵性能

1）传感器的选择：

BTB-B型防堵型毕托巴传感器。

防堵型毕托巴为实用专利新型（专利号为：

ZL200520091004.1），一次测量元件——毕托巴传感器流量探头以其卓越的背靠背防堵式设计，彻底摆脱了毕托巴流量探头易堵塞的弊端，探头前部形成高压区，在高压区处形成不规则涡流，粉尘受自身重力作用自然下落，阻止了颗粒进入；刚开机时，流体在管道静压作用下进入导压管，很快形成压力平衡。

当压力平衡时时，流体在导压管进口遇到高压，绕道而行，不会进入到导压管内，实践证明，防堵型毕托巴传感器传感器达到了理想的防堵性能和稳定的取压功能，长期运行精确度高，计量检测数据可靠。

2）装配结构选择：

可在线装卸式。

该结构是由软填料装置与球阀等零、部件组成。

它的优点是可在线装卸。

如果在靠BTB-B传感器自身条件尚不能防止或清除堵塞的情况下，可方便取出传感器做特殊处理。

3）配备反吹装置

我公司对含尘量较大的介质的传感器配备反吹装置，传感器一旦堵塞，可通过连接反吹源进行反吹，因为我公司传感器采用一对孔取压。

只要疏通就能把取压孔完全疏通保证计量

4.2耐磨性能

防堵型毕托巴传感器传感器材质具有硬度大、强度大、具有较强的抗侵彻能力，具有超强的抗磨损能力，使用寿命长。

毕托巴投用后，运行稳定，通过采集计量数据统计分析，相对误差保持在1%以内，毕托巴传感器采用非收缩节流设计，是一种高效、节能的速度流量探头。

毕托巴传感器的独特结构不易受磨损、杂质的影响，没有可以活动的部件，一体化结构避免了高、低压腔室之间的信号渗漏。

5、毕托巴流量计在各种气体、液体介质上可在线安装

我厂配有管道带压开孔机，它的功能是在生产运行管道无需停产而直接带压开孔。

它适用于除氧气外的所有气体介质和流体介质，它适用于介质压力≤1..5MPa，温度≤50℃。

此装置的特点是结构紧凑，重量轻，操作简单，安装方便，更重要的是由于开孔是在完全封闭的空腔内进行，刀具切削过程与空气隔绝，对易燃易爆介质开孔作业具有可靠的安全保证，它的作业效率高，是传统接点方法所不能比拟的，一般只需三至五人操作，他的环保性也是传统接点方式不可比拟的，所有的工作是在完全密封的条件下开孔，没有任何泄露，所以无论是进行什么样的有毒作业，都不会对操作人员造成伤害，更不会造成对环境的污染，它的使用无疑会对客户产生极大的经济效益和社会效益。

5.1安装前的准备工作

v对安装毕托巴流量计的球阀进行密闭性和开启试验，按GB/T9113标准执行。

v测量安装位置处煤气管道的实际壁厚，并使用与煤气管道相同材质、与实际壁厚相同厚度的材料进行焊接试验。

5.2施工过程

5）在烟气管道绝对密封的情况下直接把球阀安装底座焊接在烟气管道上。

6）在焊好的安装底座上装上球阀。

7）在球阀上安装在线打孔器，开启球阀；使用在线打孔器在烟气管道壁上开孔。

8）开孔完毕后，抽出在线打孔器钻头，待钻头退到位后关闭球阀，从球阀上拆下在线打孔器。

9）将毕托巴流量计填料函固定在球阀上再将流量计插入填料函中，开启球阀，将毕托巴传感器插入烟气管道。

10）对安装好的仪表进行安全检查。

11）整个施工过程中，放置于作业点的烟气报警仪全程监测。

烟气报警仪发生报警，立即查漏处理。

5.3注意事项

1　焊接球阀底座时，不能出现烧穿管道壁现象。

2　必须保证球阀的密封性。

3　安装毕托巴传感器时若出现泄漏，应迅速关闭球阀，然后将毕托巴传感器从球阀上拆下检查，重新组装。

5.4毕托巴气体相关计算公式：

V＝（2△P/ρ）1/2

△P＝全压—静压

其中

V----中心流速，△P----差压，ρ-----介质密度。

体积流量＝V（中心流速）×S（管道截面积）×K（系数）即Q体=s×k×（2△P/ρ）1/2

质量流量＝体积流量×ρ即Q质=Q体×ρ=s（k）×（2△P×ρ）1/2

标况流量计算公式：

Q=Ai*[△P*（P+101.325）/（T+273.15）]1/2

其中：

Q——瞬时体积流量，△P——输入信号对应的差压值（kPa），Ai——（分段修正系数），T——工作温度（℃）、P——工作压力（kPa）

5．烟气毕托巴测量装置配置

1.吹风标定毕托巴传感器（含连接体）1支

2.截止阀1套

3.反吹阀1套

4.三阀组1套

5.差压变送器1台

6.压力变送器1台

7.热电阻温度计1支

8.流量积算仪1台

9.填料函连接装置1套

六、附公司简介

毕托巴科技有限公司隶属美国BTB公司，是一家集软件、集成电路的流量、物理仪器仪表的研发、生产、销售国内外及自动化控制工程为一体的高新技术企业。

应用范畴除传统的石油行业、冶金、自来水行业、化工行业、城市热力热电行业、计量科研单位等，还成功应用到中国的航空、航天等尖端领域。

毕托巴公司从1996年开始就和清华大学合作研发、生产的新型能源计量仪表--毕托巴系列流量计，被国家经贸委节能信息传播中心推荐为第61号节能产品。

2004年清华大学将毕托巴流量计的核心技术独家转让给毕托巴公司，通过多年的不断研发、改进、创新，日前毕托巴流量计已发展成为9大系列，并取得了多项发明和实用新型专利，产品广泛应用于冶金、电力、石化、市政等领域，并能为企业提供能源计量仪表准确测量智能化解决方案，主要包括对在用计量仪表的诊断、选择和节能案例分析三大部分。

经过毕托巴人的不断耕耘，毕托巴人在流量计量领域不断追求与创新，成果斐然：

?

中国率先拥有高准确度的气（风洞）、液标准检定装置、低流量测量技术的毕托巴流量计制造企业；

?

中国率先国产自主品牌产品出口的毕托巴流量计制造商；

?

中国率先采用自已的核心技术和专利，成为美国知名品牌设计生产毕托巴流量计及配套传感器的制造商；

?

中国率先将航空测速技术应用于流量计的制造商；

可疏通型毕托巴流量计系统图

七、计算书毕托巴流量计设计计算书

设计单位：

辽宁毕托巴科技有限公司          电话:

024--72669723

产品名称

毕托巴流量计

取压方式

差压式

安装位置

位号

工 况 条 件

计算结果

被测介质

烟气

一次元件选型

BTB-B2-K

差压变送器型号

STD110

刻度流量

（m3/h）

10000

刻度差压值（kPa）

0.761

最大流量

（m3/h）

---

最大差压值（kPa）

---

常用流量

（m3/h）

---

常用差压值（kPa）

---

最小流量

（m3/h）

---

最小差压值（kPa）

---

密度

（kg/m3）

1

表压（MPa）

-0.001

管径

（mm）

400*20

温度（℃）

50-60

开孔直径比（β）

0.03

压力损失（kPa）

0.022

前后直管段长度；

安装位置

前直管段长度（×D）

后直管段长度（×D）

---

---

计算人员:

 高居中                    校核人员:

唐力壮

日   期:

2013-11-01     日   期:

2013-11-01

辽宁毕托巴科技有限公司

注：

计算书只做生产选择差压变送器使用不做最终计量数据，最终参数表待生产标定完成