智(zhì)能(néng)高精(jīng)度電磁流量計在水泥行業(yè)開始應用  
在化工、石化鋼鐵、電力、供熱和(hé)水處理等行業各種流(liú)量計應(yīng)用十分普遍，用于測量各  
種液體和氣(qì)體的流量。随着工業領域對流量測(cè)量的要求不斷提高，在市(shì)場上出現了各種(zhǒng)新  
型(xíng)的流(liú)量計，它們根(gēn)據測量(liàng)機理冠(guàn)以(yǐ)不同的修飾術語，如科裏奧利、超聲(shēng)波、電磁、渦街  
流量計等，比起傳統的容積式、文丘(qiū)裏管、機械(xiè)孔闆式流量計來，新型電(diàn)磁流量計(jì)有更新  
穎的特點，在精度(dù)、可靠性、重複性、可維護性方面和老式的流量計相比有顯著的(de)差異，  
在這(zhè)些設備(bèi)裏，易磨損(sǔn)的活動部(bù)件很少或根本沒有 ; 流量計(jì)中大部分都是非侵(qīn)入(rù)式(shì)元件，具  
有更(gèng)小的壓降(jiàng)和更好的安全性 ; 很多儀表(biǎo)西己備有微處理器，能執(zhí)行自診斷和其他(tā)功能，從  
而能爲用戶提供實時的反饋和曆史數據采集。  
相對其他行業，各(gè)種流量(liàng)計在水泥工業應用較少，這是由于生産工藝過程中(zhōng)主要介質是  
物料流和氣流，在(zài)物料流中則以粉狀和顆粒(lì)爲主，在主(zhǔ)工藝流程中液體(tǐ)料(liào)流幾乎沒有，而  
氣流還帶有一定的粉(fěn)塵，并且是(shì)在大管道内通(tōng)過，它(tā)給流量測量帶來很大的難度。雖然在  
某些工藝點，如(rú)冷卻機各室的風量，由于(yú)測定的(de)是(shì)高壓空氣流量，管(guǎn)道的口徑也不大，一  
般用傳統的(de)文丘裏(lǐ)管，通過差壓可以測量，但(dàn)由于(yú)測量精度(dù)低，流量值僅(jǐn)能作爲參考，而  
且用它來調(diào)節風門的開度，恒定風量也較困難，目前一些日産 5000 噸生(shēng)産線已不測量(liàng)高壓  
空氣的流量，而是通過測定高壓(yā)羅茨風機輸出的電功率來(lái)估算流量。故流量測量(liàng)過去(qù)在水  
泥行業幾乎是一個空白，自動化技(jì)術人員往往隻知溫(wēn)度、壓力、物位等計(jì)量傳(chuán)感器。随着  
水(shuǐ)泥生産規模增大、工藝過程不斷更新，流量測量(liàng)和新型(xíng)電磁流量計也開(kāi)始在水泥行業應  
用。  
1. 大管道氣體流量的測量。  
早期引進的一(yī)些幹法水泥生産(chǎn)線，國外(wài)公司提出在窯尾出口處和廢氣處(chù)理的大管道中檢  
測氣(qì)體流量并相應調節有關閥門，曾選(xuǎn)用過孔闆式流量計、笛(dí)形均速管流量計等，但使用  
過程中(zhōng)難度太大，由于流量(liàng)測量并不(bú)影響(xiǎng)水泥的生産，後一直(zhí)沒有(yǒu)使用。随(suí)着(zhe)水泥工藝(yì)和  
規模的不(bú)斷更(gèng)新，大型立磨已得到普遍應用，在立磨的工藝流程中，要求測(cè)定磨機(jī)進出口  
風(fēng)量并保持循環風量恒定，如我(wǒ)國出口阿曼(màn)的日産 3300 噸水泥生産線，采(cǎi)用了非凡公司的(de)  
立磨，在測點一覽表中(zhōng)就有此要求，日産 3000 噸級水泥生産線(xiàn)生料磨的出口風管口徑一般(bān)  
在 800 毫米左右。在流量測量規範中，管道(dào)口徑大于 200 毫米就屬于大口徑流(liú)量測量(liàng)，如用  
傳(chuán)統的孔闆式流(liú)量計，在運行中，由于(yú)孔闆的(de)節流孔銳邊(biān)磨損、闆面沾污，管道積聚凝結  
灰，在磨損後需要進行(háng)更換 ; 孔闆流量計還有量程比小、精度低、不可恢複壓損大等缺(quē)點 ; 
對于大口徑的管道需要大的法蘭，其價格、安裝成本(běn)和維護也是一個值得關注的問題。另  
外氣體的流量測量受溫度、壓力的(de)變化而變(biàn)動，它對(duì)氣體的流(liú)量測量(liàng)會造成嚴重的影響，  
主要表現在度和重(zhòng)複性方面 ; 在水泥(ní)行業中被測過程氣體大多含有粉塵，測(cè)量傳(chuán)感器(qì)中  
一般帶有小孔，粉塵會容(róng)易造(zào)成測量傳感器的堵塞，故在水泥行業大管道氣體(tǐ)流量測量難  
度大，有許多問題有待解決。  
随着新型差壓式均(jun1)速管流量計在市場(chǎng)中出現，解決了大管道氣體流量的(de)測量的(de)難題，它  
有(yǒu)着量程比大、精(jīng)度高、不(bú)可恢複壓損小的特點，也可通過各種措施以防氣體(tǐ)中的粉塵堵  
塞測量傳(chuán)感器。本文将重點介紹新型差壓式均速管流量計的工作原理，基本結構，性能特  
點(diǎn)和應用等。  
2. 新型流(liú)量測量機理用于水泥工藝過(guò)程的(de)物料測量。  
水泥工藝過程中原料(liào)、中間成品和zui終産品全是固體，而且以顆(kē)粒狀和粉狀物料爲主，  
這些物料的流量測量在水泥工廠是(shì)由(yóu)電子(zǐ)皮帶秤和各種固體流量計來實現的，它們既是工  
藝設備又是自(zì)動化(huà)設備，但不屬于流量儀表。近幾年來國外一些公(gōng)司把新型(xíng)流量儀表的測  
量機理，如科裏奧利(lì)、超聲波用于計量稱，zui典型的例(lì)子(zǐ)是德國申克公司用科裏奧利力測  
量流體質量的機理開發的科(kē)裏(lǐ)奧利稱，用它來測量(liàng)煤粉比起(qǐ)其他煤粉計量稱，有結(jié)構簡單  
、控制精度高、計量和輸送一(yī)體化等(děng)特點，現已廣(guǎng)泛應用(yòng)在我國水泥行業，國内有些企業  
也有用(yòng)科裏奧利開發的計量稱，但各方面指标多不及申克的産品。  
3. 在輔助(zhù)流程中采用新型電(diàn)磁(cí)流量計。  
在水泥工業的輔助流程主要用于提高設備運轉率(lǜ)和保(bǎo)護設備，如廢氣處理流程中增(zēng)濕噴  
水是爲了增加粉塵的比電阻，從(cóng)而使電收塵器的(de)效率得以提(tí)高。在新(xīn)型(xíng)幹法水泥廠都設有  
噴水自動調節回路，在水量控制中(zhōng)各廠設置了電磁流量(liàng)計，有的還配置了捆綁式超聲流量  
計，起到了很好的監控作用，也使噴水自動(dòng)調節回路能正常運行。  
二 . 新型差壓(yā)式均速(sù)管流量計  
差壓式均速管流量計是在上世紀 60 年(nián)代末問世(shì)的，它是(shì)基于伯努利能量守恒(héng)原則和皮托  
管測速原理發展起來的，所謂皮托管測速(sù)實際是測量管道中圓管(guǎn)直徑上或矩形菱(líng)形管長與  
寬上幾點的流速(sù)通過能量(liàng)守恒原則推算出流(liú)量的一種插入式(shì)流(liú)量儀表，此圓管或菱形管通  
常也稱檢(jiǎn)測杆，我們常提到的“阿牛巴流量計 "Annubar 實(shí)際就是差壓式均速管流量計，是  
一個名稱也是(shì)一個注冊商标。它因其結構簡單，裝、拆方便，價格低廉及節能等優點，在  
大于口徑爲 200 毫米的管道，在一些行業常作爲流量測量的儀表(biǎo)作爲工況監(jiān)控，如我國(guó)  
西(xī)氣東輸的世紀工程中，在幹線内(nèi)徑爲一米的(de)管道上，約 50% 以上的流量計采用了 Emerson 
公司的均速(sù)管流量計。而對于水泥行業特殊的(de)氣體狀況，我們如要選用(yòng)差壓式均速管流量  
計，必須要考(kǎo)慮以下幾方面：  
1. 提供正确的流量和管道(dào)數據(jù)。  
差壓式均(jun1)速管(guǎn)流量計的機械尺寸是根據要安裝的管(guǎn)道尺(chǐ)寸量身定制的，其測量範圍是根  
據工藝提供的流量數(shù)據計算(suàn)和标定。我(wǒ)們如要選用時，一定要正确提供給制造商流量數據  
和管道尺寸，管道尺寸包(bāo)括外徑和(hé)壁厚。  
2. 正(zhèng)确選擇檢測杆。  
差壓式均速管流量計(jì)其主要結(jié)構是一根(gēn)插入的檢測(cè)杆，它有各種形式，其截(jié)面形狀不一  
，有圓管(guǎn)或菱形管，近來又(yòu)推出了翼形、彈頭形、 T 形、 Delta 形，由于各種形狀的檢測杆  
對應了(le)不同的流體理論，水(shuǐ)泥廠(chǎng)如确定采用均速管(guǎn)流量計，筆者建議隻提供流量數據(jù)和管  
道(dào)尺寸，可由制造商根據測定的氣流特性(xìng)來确定檢測杆的形式和檢(jiǎn)測(cè)孔的數量和位置。  
3. 要選用高精度的微差壓變送器。  
差壓式均速管流量計是根據皮托管測速原理，通過測總靜壓(yā)來推算流量，常用于大口徑  
測氣體流量(liàng)，它産生差壓一般都比較小，zui小可能隻有 20-30 帕，爲此(cǐ)要盡量避免使用引壓  
管，選用高(gāo)精度的微差壓(yā)變送(sòng)器，如 3051 等，的方案是采用均速管、三(sān)閥組、差壓變  
送器(qì)一體化的直接安裝方式，這樣不但可以減少使用引壓管而(ér)引起的洩漏，還可補償受溫  
度、壓力的變化而變動的差壓信号(hào)失真等問題。如選用(yòng)多參數變送器一體化的均速管流量  
計系列 ProBar 等。  
4. 保證一定的直(zhí)管段長度。  
差壓式均速管流量計前部管道必須确保有 7~9 倍管道直徑的直管道長(zhǎng)度此數據各資料不  
一，從 3 倍到 30 倍全有，才能使大管道内氣體的流速(sù)盡量對稱分布(bù)于軸線，隻有這樣，僅(jǐn)測  
幾點的流速就能推算流經整個截面的流量，否則大管道内氣體的流速分布将會很複雜(zá)，流  
量系數 K 的波動将會很大，不能保證測量的準确度。  
但水泥的工藝(yì)設計不可能保證很長的直管(guǎn)道，這(zhè)的确是一矛盾。筆者認爲，如(rú)确定選(xuǎn)用某  
種形式的均速管流量計，可和供貨商商量(liàng)在保證系統的重複性前提下(xià)，盡量縮短直管道，  
有的報道(dào)稱，隻要測管直徑和工藝(yì)管徑之比小于 1/10 ，前部管道的直管道長度可降到 3~4 倍(bèi)  
5. 重複性和(hé)度。  
在水泥廠的(de)自動(dòng)化系統中，差壓(yā)式均速(sù)管流量計隻是在某一(yī)工藝點(diǎn)提供信息源的檢測環(huán)  
節，它的(de)輸(shū)出所反映的氣體流量信息，并不要求(qiú)是某一确切值，而應是正(zhèng)确無誤地反映流  
量的(de)變化，如測定磨機進出口風量并不是測(cè)定風(fēng)量的确切值，主(zhǔ)要看它在工藝(yì)過程中的變  
化，通過調節以保持(chí)風量(liàng)的恒定。這裏要求均速管(guǎn)工作可(kě)靠，其輸出與流量(liàng)存在(zài)的單值函  
數關系不随意變化，即重複性較好就可以了。一般來講直管段達(dá)不到要求的情況下，重(zhòng)複(fú)  
性可做到 0.5% ，而誤差就可能超過 6% 。在自動化系統中作爲調節和監控，采(cǎi)用結構(gòu)簡單的  
差壓(yā)式(shì)均速管流量計就有其優勢。  
6. 加裝必(bì)要的粉塵過濾裝置。  
目前均速管制造廠雖然宣稱(chēng)測量傳感器的抗堵塞問題(tí)已能解決，但由(yóu)于水泥工藝特(tè)殊情  
況，筆者還是(shì)建議加裝必要的附(fù)屬設備，如粉塵過濾裝置等，以确保儀表正常工作。  
三 . 結論  
1. 随(suí)着水泥生(shēng)産規(guī)模增大、工藝過程不斷更新，流量測量(liàng)和新型電磁流(liú)量計也開始在水泥  
行(háng)業應用，而且發展的趨勢看好。  
2. 在水泥工廠的自動化系統中，如用作調節和(hé)監控，則大管道氣體流量的測量，可差(chà)  
壓(yā)式均速管流量計。  
3. 由于水泥工藝中大管道氣體含粉塵，在選用時務必與(yǔ)差壓式均速管制造(zào)廠确定“量身定(dìng)  
制和直接安裝時每一細節(jiē)，有些必要的附(fù)件一定要在定貨中确定。  
電磁流量計在水泥行業的應用