圖解說明氮氣流量計在測量飽和蒸汽中對于生產效率的提升
點擊次數(shù)：2635 發(fā)布時間：2021-01-08 06:29:02
1.本文概述：
在工業(yè)生產中對于蒸汽的測量是一項普遍存在的一項工作，蒸汽的使用范圍很廣泛，無論是作用于加熱/加濕；產生動力；作為驅動，都發(fā)揮了重要的作用。
蒸氣的形式有兩種：飽和蒸汽和過熱蒸汽，雖然都是由水分子組成的汽化形態(tài)，但兩者的特性區(qū)別很大，本文所提到的氮氣流量計主要是用于飽和蒸汽。飽和蒸汽具有很多優(yōu)點，特別是在100℃ （212 ℉）及以上的溫度下，這使得它成為了出色的熱源，其中的一些優(yōu)點如下：
在啤酒生產過程中，依靠蒸汽提供熱源完成糊化、糖化、過濾、發(fā)酵、裝罐、滅菌消毒等工藝流程。食品加工蒸汽發(fā)生器產生的蒸汽通入糊化鍋和糖化鍋的管道依次加熱，使大米和水融合糊化，然后繼續(xù)加熱完成糊化后的大米與麥芽的糖化過程，這兩個過程中物料所需溫度是加熱時間有差別，需注意調節(jié)蒸汽發(fā)生器的溫度。糖化完全后泵入過濾槽，將麥汁與麥糟分開，繼續(xù)加熱煮沸并送入發(fā)酵罐，食品加工蒸汽發(fā)生器保證發(fā)酵罐常年保持一定的溫度，在酵母的作用下產生二氧化碳和酒精，經過半個月的儲存后就得到了啤酒成品。
幾乎所有酒企的釀造工藝都離不開蒸汽。因為蒸汽品質的穩(wěn)定性，對酒的純度、產量起著決定性作用。因此說，飽和蒸汽的計量是啤酒生產中節(jié)能降耗的關鍵也是難點，生產中曾嘗試使用孔板流量計測量飽和蒸汽,由于存在:易凍、易堵、易漏、易使變壓器老化,維護費時寸、費力,需要定期排污、清洗、消漏、更換導壓管、閥門等生產上又難以停產維護、清洗;故多年來是管理中的一個盲區(qū),雖有流量計量,但蒸汽計量難以解決,節(jié)能降耗和精細化管理難以落到實處,這一問題的解決具有現(xiàn)實意義。
2、試驗方法
根據(jù)文獻檢索和生產實際,作者在氮氣流量計測量飽和蒸汽方面進行了積極的探索。氮氣流量計是上世紀70年代發(fā)展起來的一種新型流量儀表,與其他形式流量計比較,具有內部無可動部件,構造簡單,使用壽命長,線性測量范圍寬,互換性強,穩(wěn)定性好,測量精度高,安裝方便,特別適用于飽和蒸汽的連續(xù)計量。
氮氣流量計工作原理是應用“卡門渦街”原理和現(xiàn)代電子技術設計制造的一種流量計,當被測流體經三角柱時,在柱的兩側交替產生旋渦,形成“渦街”,該旋渦的發(fā)生頻度與流體的速度成正比,在一定條件下,符合
f=Sv/d……①
式中:f:旋渦發(fā)生頻度ⅴ:流速d:三角柱寬度
S:系數(shù)(斯特羅哈數(shù))
流體旋渦對三角柱產生交替變化的壓力,由壓電信號傳感器檢測成電信號經前置放大器進行放大,變成標準電信號輸出
3、儀表的選型與安裝
(1)根據(jù)試驗具體情況,作者三年內分批安裝了數(shù)臺蒸汽流量計,采用VA型壓電式氮氣流量計變送器,配用EL9201智能流量計算儀進行飽和蒸汽流量計量。
(2)安裝氮氣流量計時,為保證測量精度,直管段長度要達15D以上,出口端直徑段不小于5D所選測量點,流量信號傳輸線周圍無強電磁場干擾,采用屏蔽線接線。
(3)由于蒸汽僅供企業(yè)內部使用,為節(jié)約費用,只對總表(即產氣表)設置壓力自動補償裝置,其余在編程中采取人工對壓力進行修正。
4、試驗結果
從三年來對氮氣流量計測量飽和蒸汽的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計,由圖和表可看出對飽和蒸汽的計量效果。
5.結果和討論
(1)綜上數(shù)據(jù),圖表可看出氮氣流量計測量飽和蒸汽,流量數(shù)據(jù)顯示清晰,穩(wěn)定可靠,其產、用氣量隨著流量計的完善,其差值變小了,也即使用部門越多,其消耗越少。
(2)長期運行時,它以其特殊結構,當精度經實際確定后(約為0.5%~1%測量值),精度沒有明顯變化。
(3)它的信號輸出有三種形式:脈沖、模擬、數(shù)字信號,可通過電路板的開關切換,由于其輸出頻率與流量呈線性關系,量程比大。對實驗企業(yè)來說,有時二個用氣點,有時七八個用氣點,非常適合采用氮氣流量計測量飽和蒸汽。
(4)通過以上試驗,可根據(jù)產量,每日記錄每臺氮氣流量計的用量,以備停電數(shù)據(jù)丟失用作參考。
(5)在試驗過程中,發(fā)現(xiàn)該方法存在智能流量積分儀內缺少斷電保護,需要保持電池的有效供電,否則需要參數(shù)的重新設定,未加壓力補償?shù)牧髁坑媴?shù)的正確設定尤其重要它對流量示值影響很大等不足問題
6、結束語
氮氣流量計的使用,改變了過去蒸汽計量估猜的現(xiàn)象,為啤酒企業(yè)節(jié)能降耗,經濟效益增加,科學管理提供了重要依據(jù),它的準確、可靠,保證了企業(yè)生產的效率,特別是對機械化、自動化、綠色低碳生產起到了積極的促進作用。
在工業(yè)生產中對于蒸汽的測量是一項普遍存在的一項工作，蒸汽的使用范圍很廣泛，無論是作用于加熱/加濕；產生動力；作為驅動，都發(fā)揮了重要的作用。
蒸氣的形式有兩種：飽和蒸汽和過熱蒸汽，雖然都是由水分子組成的汽化形態(tài)，但兩者的特性區(qū)別很大，本文所提到的氮氣流量計主要是用于飽和蒸汽。飽和蒸汽具有很多優(yōu)點，特別是在100℃ （212 ℉）及以上的溫度下，這使得它成為了出色的熱源，其中的一些優(yōu)點如下：
| 特點 | 優(yōu)點 |
| 利用潛熱快速，均勻的加熱 | 提高產品質量和生產效率 |
| 控制壓力就可以控制溫度 | 可以迅速的確定和控制溫度 |
| 傳熱系數(shù)高 | 要求傳熱面積相對較小，能夠有效的減少初期的設備投入。 |
| 原料是水 | 安全清潔且低成本 |
幾乎所有酒企的釀造工藝都離不開蒸汽。因為蒸汽品質的穩(wěn)定性，對酒的純度、產量起著決定性作用。因此說，飽和蒸汽的計量是啤酒生產中節(jié)能降耗的關鍵也是難點，生產中曾嘗試使用孔板流量計測量飽和蒸汽,由于存在:易凍、易堵、易漏、易使變壓器老化,維護費時寸、費力,需要定期排污、清洗、消漏、更換導壓管、閥門等生產上又難以停產維護、清洗;故多年來是管理中的一個盲區(qū),雖有流量計量,但蒸汽計量難以解決,節(jié)能降耗和精細化管理難以落到實處,這一問題的解決具有現(xiàn)實意義。
2、試驗方法
根據(jù)文獻檢索和生產實際,作者在氮氣流量計測量飽和蒸汽方面進行了積極的探索。氮氣流量計是上世紀70年代發(fā)展起來的一種新型流量儀表,與其他形式流量計比較,具有內部無可動部件,構造簡單,使用壽命長,線性測量范圍寬,互換性強,穩(wěn)定性好,測量精度高,安裝方便,特別適用于飽和蒸汽的連續(xù)計量。
氮氣流量計工作原理是應用“卡門渦街”原理和現(xiàn)代電子技術設計制造的一種流量計,當被測流體經三角柱時,在柱的兩側交替產生旋渦,形成“渦街”,該旋渦的發(fā)生頻度與流體的速度成正比,在一定條件下,符合
f=Sv/d……①
式中:f:旋渦發(fā)生頻度ⅴ:流速d:三角柱寬度
S:系數(shù)(斯特羅哈數(shù))
流體旋渦對三角柱產生交替變化的壓力,由壓電信號傳感器檢測成電信號經前置放大器進行放大,變成標準電信號輸出
3、儀表的選型與安裝
(1)根據(jù)試驗具體情況,作者三年內分批安裝了數(shù)臺蒸汽流量計,采用VA型壓電式氮氣流量計變送器,配用EL9201智能流量計算儀進行飽和蒸汽流量計量。
(2)安裝氮氣流量計時,為保證測量精度,直管段長度要達15D以上,出口端直徑段不小于5D所選測量點,流量信號傳輸線周圍無強電磁場干擾,采用屏蔽線接線。
(3)由于蒸汽僅供企業(yè)內部使用,為節(jié)約費用,只對總表(即產氣表)設置壓力自動補償裝置,其余在編程中采取人工對壓力進行修正。
4、試驗結果
從三年來對氮氣流量計測量飽和蒸汽的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計,由圖和表可看出對飽和蒸汽的計量效果。
5.結果和討論
(1)綜上數(shù)據(jù),圖表可看出氮氣流量計測量飽和蒸汽,流量數(shù)據(jù)顯示清晰,穩(wěn)定可靠,其產、用氣量隨著流量計的完善,其差值變小了,也即使用部門越多,其消耗越少。
(2)長期運行時,它以其特殊結構,當精度經實際確定后(約為0.5%~1%測量值),精度沒有明顯變化。
(3)它的信號輸出有三種形式:脈沖、模擬、數(shù)字信號,可通過電路板的開關切換,由于其輸出頻率與流量呈線性關系,量程比大。對實驗企業(yè)來說,有時二個用氣點,有時七八個用氣點,非常適合采用氮氣流量計測量飽和蒸汽。
(4)通過以上試驗,可根據(jù)產量,每日記錄每臺氮氣流量計的用量,以備停電數(shù)據(jù)丟失用作參考。
(5)在試驗過程中,發(fā)現(xiàn)該方法存在智能流量積分儀內缺少斷電保護,需要保持電池的有效供電,否則需要參數(shù)的重新設定,未加壓力補償?shù)牧髁坑媴?shù)的正確設定尤其重要它對流量示值影響很大等不足問題
6、結束語
氮氣流量計的使用,改變了過去蒸汽計量估猜的現(xiàn)象,為啤酒企業(yè)節(jié)能降耗,經濟效益增加,科學管理提供了重要依據(jù),它的準確、可靠,保證了企業(yè)生產的效率,特別是對機械化、自動化、綠色低碳生產起到了積極的促進作用。