导热油流量表 导热油供热系统流量表

导热油流量表 导热油供热系统流量表                         

涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质，夹持型涡街流量计特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响；无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小；夹持型涡街流量计参数能长期稳定。夹持型涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-40℃～+350℃的工作温度范围内工作，有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。              

主要特点：

•精确度较高，液体测量精度为±1.0%；气体测量精度为±1.5%
•压损小，约为孔板流量计的1/4，属于节能流量仪表
•安装方式灵活，可水平，垂直和不同角度倾斜安装
•采用消扰电路和抗震动传感头，具有一定抗坏境震动性能
•无可动部件，仪表寿命长

技术参数：

流量范围：

 注：表中（300）—（1000）口径为插入式。

导热油供热系统及其热量测量研究：

针对导热油在供热系统中循环时,由于温度高始终伴随热裂解和热聚合反应,产生高分子黏稠物,后形成沉渣、结焦,使仪表受损的缺陷,通常在循环泵的进口,一般应设置滤网目数合适的过滤器。在选择导热油热量计量仪表时应导热油外泄;在管路连接中尽量采用焊接,用波纹管密封代替填料函。不同牌号的导热油,密度、焓和黏度差异较大,在用焓差法计算热流量时,所用导热油的相关参数应准确。

1 概述

水和水蒸气作为传热介质,因其价格低廉、水蒸气热容量大、冷凝时传热系数大等优点,在工业上得到广泛应用。但是,由于水在高温下的饱和蒸汽压较高,如250℃时水的饱和蒸汽压为4MPa ,因而水和水蒸气在高温下的应用受到了限制。为了解决该问题,人们开始使用在常压下沸点较高的矿物油或其他类型的有机液体作为传热介质,这类介质统称为导热油(heat transferoil)或热媒。

导热油是以液相或气相形态进行热量传递的介质,它包括矿物性导热油(称为热传导油)和合成型导热油(称为热传递液)。与利用蒸汽传递热量相比,导热油具有加热均匀、操作简便、操作压力低等优点,在化纤、化工、木材加工、建材等多个行业被作为传热介质得到广泛应用。导热油通常由循环泵强制循环,将导热油炉产生的热能送往用户,用户热交换器或其他用热设备吸收了导热油的热量后,油温降低,返回循环泵进口,其流程如图1所示。

在图1所示的流程中,膨胀槽(高位槽)虽不参加热载体的循环流动,但有几个重要的作用:由于它被安装在系统管道高点,从而为管道提供1个基础压头,使循环泵工作稳定;新油装入系统后,整个系统的导热油在升温过程中会将溶解的气体释放出来。导热油循环使用后,也会有少量分解,这些气体终汇集到膨胀槽后排出系统;导热油温度变化而产生的体积变化,由膨胀槽补偿。

图1中的油气分离器也必不可少,它用离心分离的方法将循环的导热油中不凝性气体、水蒸气及易挥发组分分离出来送至膨胀槽排放掉,从而保证导热油在液相状态下稳定运行。

2 导热油供热系统的特点

由于高温,导热油在循环过程中始终伴随着热裂解和热聚合等反应,其中热裂解反应生成气体和低沸物,热聚合反应生成高沸物和高分子黏稠聚合物,后形成沉渣。沉渣在系统排油时,会堵塞排油阀门,沉渣还会黏附在导热油炉炉管内壁结焦,并进一步生成胶质、沥青质等黏稠物,引起导热油黏度增大,传热效率降低。炉管内壁结焦如果很严重而又未及时发现,极易由于炉管局部过热引起爆管以致引发爆炸事故。

导热油的使用现场应特别注意人身安全,因为高温条件下的导热油渗透性极强,如果操作不当或设备维修失当,极易从法兰的缝隙中、阀杆的密封填料处外泄。一旦有导热油从管道内或设备内喷出,高温的液体极易引起人身伤害。所以,在设计和安装时,要有具体防护措施;在现场操作时,要严格执行安全操作规程。其中操作人员(包括维修人员)必须穿戴好防护用品,开关阀门时动作要轻、慢,头部不要正对阀门,防止载体从阀杆与填料的缝隙中喷出,烫身体。

循环中的导热油从系统中喷出,存在的另一个危险是因减压引起的导热油闪蒸,闪蒸生成的易燃易爆蒸气,如遇明火极易酿成火灾。因此,导热油供热系统的任务是安全,导热油不得外泄。

导热油管道及仪表如需进行焊接维修,需将管道内的导热油排干净。往管道内充N2进行置换保护,确认管道内无导热油后方可进行动火作业,动火期间充N2不能停,动火时周边的物品要清理干净,以免发生火灾。

3 导热油热量计量的仪表选型

3.1 流量计的选型

导热油的流量测量仪表选型并不复杂,只是要根据导热油的特点采取适当措施。仪表的类型大多选用华陆品牌差压式流量计和涡街流量计,早年的装置一般都选用差压式流量计,近年来也有选用涡街流量计用于流量测量。

1)在选用涡街流量计的设计中,要解决下面几个问题:

a)在高温度条件下仍能正常工作,选用高温分离型HLLUGB2405BB1涡街流量计。

b)连接法兰处不允许导热油外泄。法兰密封面和法兰垫片的类型及材质,应能满足易燃、易爆介质和非常危险工况的需要。流量计垫片采用金属缠绕石墨垫片,每次拆卸后都应更新垫片。

c)满足防爆要求,仪表精度等级等于或优于1.0级。

2)在选用华陆品牌差压流量计的设计中,应采取如下措施:

a)采用焊接式差压装置,而且差压装置与管道之间,导压管与切断阀阀体之间也采用相同材质焊接的方法连接。

b)有的设计中,差压装置根部切断阀采用波纹管密封,能避免密封填料处的介质外泄,但波纹管的品质需保证。在差压变送器的三阀组处,导热油温度已经降得很低,不强调采用波纹管密封的阀。

c)考虑导热油中可能存在焦屑对节流件的磨损,差压装置选用ISA 1932喷嘴较合理 ,但考虑测量精确度的原因,采用标准孔板的方法也很多。

d)差压变送器选用防爆型,防爆等级应符合防爆规程。

e)差压变送器引压管是否需要伴热保温,由导热油凝固温度和环境的低温度决定。在采用伴热保温时,正、负引压管两侧伴热温度要一致,以免因两侧温度不一样,引起密度差,导致零点漂移。伴热温度应当在20~50℃,如果使用蒸汽伴热应采用轻度伴热。

3.2 测温元件的选型

测温元件一般选用华陆品牌A级铂热电阻,应满足以下要求:

1)防爆等级应符合文献国家防爆标准和相关规程。

2)热电阻元件可以从套管中抽出以便维修,若不能抽出应考虑采用双支铂热电阻,一用一备,或在套管中插入铠装铂热电阻,以免电阻体损坏后影响计量。

3)密封垫片的材质应具有足够的耐温和耐酸能力。因为导热油可能会有热氧化反应,生成低分子或高分子的酸性物质,具有一定的腐蚀性。

3.3 热量演算器的选型

导热油的热量计量如式(1)所示 ,即

式中:Ф———热流量,kJ/h;qm———导热油质量流量,kg/h;hi———供油焓值,kJ/kg(由查导热油焓值表得到);ho———回油焓值,kJ/kg(由查导热油焓值表得到)。

式中:ti———供油温度,℃;to———回油温度,℃。

当流量计采用涡街流量计,还要测量出流量计安装处的导热油密度,用下式计算质量流量:

式中:qV———导热油体积流量,m3/h;ρ———工况条件下导热油密度,kg/m3(由查导热油密度表得到)。

式中:t———导热油温度,℃。

当HLLUGB2405BB1流量计安装在供油管道上时,t为供油温度,HLLUGB2405BB1流量计安装在回油管道上时,t为回油温度。

导热油的焓值表和密度表由导热油供应商提供。不同制造商提供的同牌号的导热油,在相同温度条件下焓值、密度和黏度差异较大,不能随意代用。

用于供热收费的系统中所使用的导热油,强调要导热油供应商提供物性数据,否则无法对热量进行准确计量。导热油技术数据项目很多,但自控设计起码要有表1所列的几项。

4 结束语

用上述方法设计安装的热量计量系统,符合行业标准和计量检定规程 ,能通过计量机关的检定。在现场长期使用,满足了计量收费的需要。