東海岸的一個(gè)大型發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題，管道過早損壞其中一個(gè)400兆瓦煤粉發(fā)電廠的給水加熱器。該公司要求不要這么做但表示，它認(rèn)為這一問題的性質(zhì)可能會廣泛存在，并愿意與大家分享解決方案與其他行業(yè)。“我們在水墻里發(fā)現(xiàn)了一些熱點(diǎn)，”這家工廠的蒂姆說首席工程師。“我們非常確定這是導(dǎo)致管道故障的原因，也許是唯一的原因。
我們可以很容易地測量水冷壁上不同位置的溫度，但是我們認(rèn)為問題可能是由于水流不一致造成的，所以我們需要找到一種測量的方法回水的流動。然而，測量水流有兩個(gè)問題。首先，該公司沒有這么做要在管道內(nèi)產(chǎn)生流量測量。第二個(gè)是回水蒸汽在壓力下凝結(jié)，所以管子的溫度在650華氏度左右。
為了尋找解決方案，蒂姆上網(wǎng)去看看有什么可用的，找到了一個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)，它可以測量高達(dá)750華氏度的流量。我一直聽說外夾式超聲波流量計(jì)在高溫應(yīng)用中不能保持接觸，蒂姆說。服務(wù)經(jīng)理伊茲里維拉表示，用于超聲波傳感器和管道之間的聲學(xué)耦合的凝膠或墊片具有有限的溫度容限，其高溫解決方案取決于儀表。此外，高溫加速老化換能器的壓電元件和降低他們的工作壽命。Rivera說，注入器傳感器安裝夾具的設(shè)計(jì)就是為了克服這些因素。它允許傳感器安裝在距離管道安全的距離，同時(shí)仍然保持準(zhǔn)確的讀數(shù)。直接安裝在管道上的夾緊式傳感器只能工作到400華氏度左右。所述波注入器采用安裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將傳感器從管道中移除，并將其置于波導(dǎo)板上。它還使一套標(biāo)準(zhǔn)傳感器能夠在-256華氏度至750華氏度的溫度范圍內(nèi)精確工作。
超聲波流量計(jì)是如何測量流量的
超聲波流量計(jì)利用了超聲波信號的傳輸速度這一事實(shí)取決于載體介質(zhì)的流速。就像一個(gè)游泳者逆流而上，信號在逆流中比在逆流中移動得慢。當(dāng)進(jìn)行測量時(shí)，儀表通過流體中的介質(zhì)-1發(fā)出超聲波脈沖方向與方向相反。換能器作為發(fā)射器和接收器交替使用。的過境時(shí)間順流信號比逆流信號短。這表測量的是時(shí)間差值決定了介質(zhì)的平均流速。因?yàn)槌暡ㄐ盘杺鞑ミM(jìn)來固體，儀表可直接安裝在管道上，無侵入性地測量流量，消除任何雜質(zhì)需要切斷管道。而且，有了新技術(shù)，它可以從過熱的環(huán)境中分離出來并且仍然提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。最初的問題被測的六根管子直徑14英寸，壁厚1.5英寸。他們跑從蒸汽桶直接向下150英尺。“我們安裝了波注射器和超聲波儀就在接近頂部的地方，六個(gè)向下的家伙從鼓里出來，”蒂姆說。這確保了電表很容易拿到，但是安裝好電表后，我們沒有收到任何信號，只有很多噪音液體。”“我們出去看看出了什么問題，”里維拉說。“我們調(diào)查后得出的結(jié)論是液體中有空氣。我們建議汽包水位過低，只有a左右?guī)子⒋�，這就造成了一個(gè)漩渦，當(dāng)它排進(jìn)下降角時(shí)，空氣就進(jìn)入了混合。里維拉認(rèn)為，空氣的引入使液體變成了兩相液體，而儀表卻不能閱讀。然而，管理層確信這其中沒有空氣，這意味著唯一的選擇難道只有在系統(tǒng)啟動時(shí)，才能拉動波噴射器并使用儀表來測量流量嗎關(guān)閉。

瞬態(tài)超聲流量計(jì)通過向介質(zhì)中發(fā)送超聲脈沖來產(chǎn)生流量測量一個(gè)在相同的流動方向，一個(gè)在相反的流動方向-測量時(shí)間的差異將流向傳感器的信號與到達(dá)管道另一側(cè)的時(shí)間進(jìn)行比較帶流量的信號到達(dá)管道對面的換能器。然后時(shí)差就被習(xí)慣了計(jì)算管道中流動流體的流量。尋找流動解決方案“起初我們并不認(rèn)為空氣是個(gè)問題，”蒂姆說。“然后，在關(guān)閉期間，我們提高了在比典型的650-700華氏度低得多的溫度下，將滾筒壓至20英寸左右。“溫度是實(shí)際上降到120華氏度。較高的水位消除了噪音，水表能夠做到精確測量流量。“(只是)現(xiàn)在我們無法在升高的壓力下測量流量當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，我們想要的溫度，”蒂姆說。然而，在較低溫度可以用泵浦曲線來推斷從那個(gè)溫度到操作溫度。“這幫助我們決定我們需要做什么來解決管道故障問題,”蒂姆說。“這并不理想，但我們能夠找到正確的流量來消除高溫點(diǎn)，修復(fù)損壞的管子，并安裝正確的孔。”從泥桶中出來的管子有不同的孔口尺寸，其中一些孔口是真的消失了。隨著時(shí)間的推移，管子的一些末端被腐蝕掉了，所以有些管子也被腐蝕掉了管的末端，而不是管口。管子的兩端被剪掉了，而且是新的端部焊接新孔，并根據(jù)溫度讀數(shù)來分配流量墻壁。“我們在水墻的不同位置測量了溫度和外推流量測量,”蒂姆說。“我們知道哪里的溫度升高了，然后我們就能夠確定正確的孔板尺寸，并在離線時(shí)更改它們。它給了我們一個(gè)好主意如何更均勻地分配氣流和溫度。“結(jié)果，這家公司是能更好地保護(hù)水冷壁，延長管道壽命。成功的安裝一年過去了，在較低的度下進(jìn)行的較冷的測量使蒂姆意識到低溫蒸汽鼓的水位是問題的一部分。蒂姆認(rèn)為在給水泵的下游，增加的壓力可能會崩潰，使測量更精確。進(jìn)行了測試，安裝了波注入器和儀表管道在地下室靠近入口的另一個(gè)桶的泵的排出側(cè)。的測試成功了，但只測試了六根管子中的兩根。大家一致同意提高蒸汽中的水位滾筒至10英寸，使所有六根管子上的流量讀數(shù)都準(zhǔn)確。這花了一些時(shí)間，但解決方案蒂姆所尋找的最終實(shí)現(xiàn)了。“我們現(xiàn)在認(rèn)為排隊(duì)的空氣可能與熱點(diǎn)有關(guān)，”蒂姆說。“但是,流分配不當(dāng)也是一個(gè)原因。“當(dāng)然，在你所在的地方，熱量傳遞并不好讓空氣進(jìn)入管道。現(xiàn)在機(jī)組上的管和流量問題已經(jīng)解決，公司計(jì)劃為姊妹單位推出類似的解決方案。蒂姆說：
“我們確信，根據(jù)我們所學(xué)到的，我們能夠立即得到準(zhǔn)確的流量讀數(shù)，”

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