氮氣流量計在測量飽和蒸汽中對于生產效率的提升

1.本文概述：
在工業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，但兩者的特性區別很大，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，其中的一些優點如下：

特點	優點
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

 在啤酒生產過程中，依靠蒸汽提供熱源完成糊化、糖化、過濾、發酵、裝罐、滅菌消毒等工藝流程。食品加工蒸汽發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，需注意調節蒸汽發生器的溫度。糖化完全后泵入過濾槽，將麥汁與麥糟分開，繼續加熱煮沸并送入發酵罐，食品加工蒸汽發生器保證發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,雖有流量計量,但蒸汽計量難以解決,節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實意義。
2、試驗方法
根據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,穩定性好,測量精度高,安裝方便,特別適用于飽和蒸汽的連續計量。
氮氣流量計工作原理是應用“卡門渦街”原理和現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:旋渦發生頻度ⅴ:流速d:三角柱寬度
S:系數(斯特羅哈數)
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)根據試驗具體情況,作者三年內分批安裝了數臺蒸汽流量計,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)由于蒸汽僅供企業內部使用,為節約費用,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據統計,由圖和表可看出對飽和蒸汽的計量效果。



5.結果和討論
(1)綜上數據,圖表可看出氮氣流量計測量飽和蒸汽,流量數據顯示清晰,穩定可靠,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,可根據產量,每日記錄每臺氮氣流量計的用量,以備停電數據丟失用作參考。
(5)在試驗過程中,發現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,否則需要參數的重新設定,未加壓力補償的流量計參數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象,為啤酒企業節能降耗,經濟效益增加,科學管理提供了重要依據,它的準確、可靠,保證了企業生產的效率,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。
 

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