插入式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用

   隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng),對(duì)生活、工業(yè)上廢水廢氣排放的檢測(cè)和控制也越來(lái)越重視。對(duì)于廢液的監(jiān)控，可以采用電磁流量計(jì);但是由于環(huán)保廢氣的多粉塵、混合組分及要求低壓損、防爆、防腐蝕的特點(diǎn)，監(jiān)控儀表相對(duì)難選。一般的流量?jī)x表有壓損，要求氣體介質(zhì)相對(duì)純凈，如果采用高級(jí)儀表，價(jià)格偏高，所以，在精度要求不是很高的場(chǎng)合，可以采用熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)。

一、插入式熱式流量計(jì)測(cè)量原理及流量計(jì)算

   熱式質(zhì)量流量計(jì)是利用傳熱原理,即流動(dòng)中的流體與熱源(流體中加熱的物質(zhì)或測(cè)量管外加熱體)之間熱量交換關(guān)系來(lái)測(cè)量流量的儀表，目前主要用于測(cè)量氣體。熱式流量?jī)x表用得最多有兩類一是利用流動(dòng)流體傳遞熱量改變測(cè)量管壁溫度分布的熱傳導(dǎo)分布效應(yīng)的熱分布式流量計(jì)，曾稱量熱式TMF;另外一類是利用熱消散(冷卻)效應(yīng)的金氏

定律 TMF，又由于結(jié)構(gòu)上檢測(cè)元件伸入測(cè)量管內(nèi)也稱插入型或侵入型。插入型的工作原理及流量計(jì)算如下:

如圖所示，插人式熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)由兩個(gè)電阻溫度計(jì)組成傳感器，一個(gè)測(cè)溫探頭，感受流體溫度 T;另一個(gè)電阻溫度計(jì)由電路加熱到溫度 T用來(lái)測(cè)量流體帶走的熱量變化，亦稱測(cè)速探頭。T.高于 T2，并保持 AT恒定，即 AT= T- T2。當(dāng)流體流經(jīng)傳感器時(shí)，由于測(cè)速探頭的自身溫度 T1 高于測(cè)溫探頭感受的溫度即流體溫度 T,，流體便帶走了測(cè)速探頭上的一部分熱量(高溫向低溫傳遞 )，使 T下降。電路為保持 AT恒定，便增加對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率，使 AT= T，- T,恒定。流體帶走測(cè)速探頭上多少熱量，電路便增加相應(yīng)數(shù)量的電功率，兩者之間存在著一個(gè)函數(shù)關(guān)系四。設(shè)對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率為 P，流體的質(zhì)量流量為 Q，則根據(jù)流體流過(guò)測(cè)速探頭時(shí)所帶走的熱量與對(duì)測(cè)速探頭的加熱功率相對(duì)應(yīng)的原理.

二、測(cè)點(diǎn)前后直管段與測(cè)量精度

環(huán)保廢氣管道管徑大，很多都無(wú)法保證直管段的要求，那么，測(cè)量精度會(huì)因?yàn)橹惫芏蔚臏p小而降低。如儀表廠的樣本注明熱式質(zhì)量流量計(jì)可達(dá)到土1% 的精度，直管段是前/后為 20D/10D，如果現(xiàn)場(chǎng)條件不允許，無(wú)法選到滿足要求的測(cè)點(diǎn)時(shí)，精度會(huì)降低。我們建議其工程處理可以采用在允許誤差范圍內(nèi)適當(dāng)減少直管段的方案，參考標(biāo)準(zhǔn)孔板直管段減少與誤差增加的原則來(lái)估算。

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的直管段對(duì)誤差的影響沒(méi)有權(quán)威的數(shù)據(jù)，而標(biāo)準(zhǔn)孔板、噴嘴、文丘里等有數(shù)據(jù)。根據(jù)中華人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自控安裝圖冊(cè) HG/T 21581-2010 的資料整理成表，供大家參考環(huán)保工程目前因?yàn)殡y測(cè)量，儀表價(jià)格貴，很多地方?jīng)]有測(cè)量，故我們認(rèn)為適當(dāng)增加誤差(保證系統(tǒng)誤差在 土1.5%~ 2%之內(nèi) )，選用性價(jià)比高的熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)還是可取的。

三、用戶訂貨時(shí)要注意的問(wèn)題

   如果熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的有關(guān)樣本比較簡(jiǎn)單,用戶在選用時(shí)還要向制造廠了解清楚下列問(wèn)題:(1)傳感器中探頭的插入深度與氣體管道的管徑有關(guān)，制造廠有什么建議長(zhǎng)度(注:一般大管道要插入到 1/4 管徑處，即平均流速點(diǎn);小管道要插入到管中心)。

(2)傳感器的探頭插入深度是否可調(diào)整，用戶現(xiàn)場(chǎng)如何調(diào)整。

3)由于插入式氣體質(zhì)量流量計(jì)探頭的保護(hù)套用材較少，對(duì)強(qiáng)腐蝕介質(zhì)可選用高級(jí)耐腐蝕金屬材料，比起其它流量計(jì)價(jià)格升高較少，以更好地發(fā)揮插入式氣體質(zhì)量流量的應(yīng)用優(yōu)勢(shì).