前(qian)言
流量(liang)測量是(shi)化工裝(zhuang)置中最(zui)爲廣泛(fan)的工藝(yi)要求。流(liu)量測量(liang)的方法(fa)多種多(duo)樣,原理(li)各不相(xiang)同,如:差(cha)壓式流(liu)量計
、浮(fu)子式、容(rong)積式、渦(wo)輪式、旋(xuan)渦式、超(chao)聲波式(shi)、科氏力(li)質量式(shi)、熱式、電(dian)磁式、靶(ba)式等等(deng)。一般要(yao)根據工(gong)藝要求(qiu)如操作(zuo)溫度、壓(ya)力:介質(zhi)的粘度(du)、導熱系(xi)數、腐蝕(shi)強弱;管(guan)道允許(xu)阻力降(jiang)大小;測(ce)量精度(du)高低、價(jia)格以及(ji)現場維(wei)護方便(bian)性等來(lai)選擇流(liu)量計的(de)型式。
低(di)壓甲醇(chun)羰基法(fa)合成醋(cu)酸是以(yi)一氧化(hua)碳和甲(jia)醇爲原(yuan)料,羰基(ji)铑爲主(zhu)催化劑(ji),氫碘酸(suan)、碘甲烷(wan)爲助催(cui)化劑,在(zai)190~C、2.8MPa條件下(xia)合成粗(cu)醋酸。然(ran)後經閃(shan)蒸、分離(li)提純得(de)到純淨(jing)醋酸産(chan)品,是目(mu)前生産(chan)醋酸的(de)工藝。國(guo)内運用(yong)該技術(shu)生産醋(cu)酸的裝(zhuang)置不斷(duan)建設。正(zheng)處于快(kuai)速發展(zhan)階段。此(ci)工藝特(te)點是高(gao)溫、強腐(fu)蝕性,腐(fu)蝕介質(zhi)除多種(zhong)濃度和(he)溫度的(de)醋酸外(wai),還有氫(qing)碘酸、碘(dian)甲烷等(deng)極強腐(fu)蝕介質(zhi),腐蝕環(huan)境複雜(za)。
随着流(liu)量測量(liang)技術的(de)不斷進(jin)步,針對(dui)醋酸裝(zhuang)置中原(yuan)有部分(fen)孔闆、
渦(wo)街流量(liang)計
、
渦輪(lun)流量計(ji)
、
橢圓齒(chi)流量計(ji)
輪等流(liu)量測量(liang)儀表易(yi)磨損、被(bei)介質腐(fu)蝕洩漏(lou)、壽命短(duan)、維護工(gong)作量大(da)等不足(zu),在醋酸(suan)裝置技(ji)改時,根(gen)據工藝(yi)要求以(yi)及不同(tong)介質的(de)特點。選(xuan)用多種(zhong)新型流(liu)量計代(dai)替原設(she)計的流(liu)量計.在(zai)生産實(shi)踐中取(qu)得了良(liang)好效果(guo),既滿足(zu)了工藝(yi)要求又(you)大幅度(du)降低了(le)投資和(he)維護強(qiang)度。下面(mian)簡要介(jie)紹3種流(liu)量計的(de)使用情(qing)況。
1一體(ti)化T型阿(a)牛巴流(liu)量計
1.1阿(a)牛巴流(liu)量計的(de)特點
阿(a)牛巴流(liu)量計
是(shi)基于伯(bo)努利能(neng)量守恒(heng)原理和(he)皮托管(guan)測量原(yuan)理而發(fa)展起來(lai)的差壓(ya)均速管(guan)流量計(ji)。其經曆(li)了3個發(fa)展階段(duan):第1代圓(yuan)形阿牛(niu)巴.檢測(ce)杆斷面(mian)是圓形(xing)的;第2代(dai)寶石I型(xing),檢測杆(gan)斷面是(shi)菱形,第(di)2代改進(jin)寶石Ⅱ型(xing),檢測杆(gan)斷面是(shi)改進菱(ling)形;第3代(dai)T型阿牛(niu)巴。測量(liang)杆斷面(mian)是T型。
T型(xing)阿牛巴(ba)流量計(ji)
具有優(you)良的本(ben)質抗堵(du)性能,精(jing)度高穩(wen)定性好(hao),突出的(de)信噪比(bi)和量程(cheng)比,一體(ti)化安裝(zhuang)溫壓補(bu)償,安裝(zhuang)便利等(deng)特點。
阿(a)牛巴流(liu)量計可(ke)以測量(liang)介質的(de)體積流(liu)量或質(zhi)量流量(liang)。T型阿牛(niu)巴與多(duo)參數變(bian)送器結(jie)合就可(ke)以測量(liang)出介質(zhi)的質量(liang)流量.多(duo)參數變(bian)送器内(nei)置了精(jing)度佳的(de)差壓變(bian)送器、絕(jue)壓變送(song)器、溫度(du)變送器(qi)、高速CPU和(he)大容量(liang)數據存(cun)儲器。該(gai)存儲器(qi)存儲了(le)各種流(liu)體在不(bu)同壓力(li)、溫度下(xia)在溫度(du)補償公(gong)式中所(suo)需要使(shi)用的物(wu)性參數(shu)。包括密(mi)度、粘度(du)、氣體常(chang)數、壓縮(suo)系數、等(deng)容比熱(re)等數據(ju)。根據流(liu)體實際(ji)變化的(de)工作壓(ya)力、溫度(du)進行實(shi)時、動态(tai)最完全(quan)的補償(chang)計算,最(zui)大程度(du)的消除(chu)各個造(zao)成流量(liang)測量誤(wu)差的因(yin)素。對于(yu)蒸汽流(liu)量測量(liang)會自動(dong)判斷蒸(zheng)汽處于(yu)飽和、不(bu)飽和還(hai)是過熱(re)的狀态(tai),并自動(dong)進行補(bu)償計算(suan)。測量精(jing)度約1%,測(ce)量杆材(cai)質有不(bu)鏽鋼、哈(ha)氏合金(jin),過程溫(wen)度最高(gao)可達677℃。
阿(a)牛巴流(liu)量計特(te)别适用(yong)于氣體(ti)和蒸汽(qi)的測量(liang),一體化(hua)阿牛巴(ba)流量計(ji)相對孔(kong)闆流量(liang)計有以(yi)下主要(yao)優勢:單(dan)一的一(yi)體化裝(zhuang)配,節省(sheng)部件;無(wu)需引壓(ya)管;提高(gao)流量計(ji)的可靠(kao)性和測(ce)量精度(du);降低安(an)裝費用(yong)和時間(jian);減少維(wei)護強度(du)和費用(yong);減少潛(qian)在的洩(xie)漏,減少(shao)環境污(wu)染;降低(di)永久壓(ya)力降,節(jie)約能源(yuan);更能适(shi)應裝置(zhi)負荷的(de)變化。
1.2阿(a)牛巴流(liu)量計選(xuan)用注意(yi)事項
阿(a)牛巴流(liu)量計的(de)機械尺(chi)寸是根(gen)據要安(an)裝的管(guan)道尺寸(cun)量身定(ding)制的,其(qi)流量測(ce)量範圍(wei)也是根(gen)據用戶(hu)提供的(de)流量數(shu)據計算(suan)、标定的(de)。因此提(ti)供的流(liu)量數據(ju)和管道(dao)數據一(yi)定要正(zheng)确無誤(wu),否則會(hui)造成大(da)的測量(liang)誤差。
T型(xing)阿牛巴(ba)流量計(ji)雖然具(ju)有本質(zhi)抗堵的(de)特性,但(dan)下面2種(zhong)情況需(xu)要注意(yi):①流體中(zhong)是否有(you)黏粘性(xing)的雜質(zhi),比如說(shuo)未經電(dian)除焦、除(chu)塵的水(shui)煤氣,煤(mei)氣中的(de)焦油和(he)粉塵等(deng)會黏附(fu)傳感器(qi)上,大大(da)影響測(ce)量精度(du)。②流體中(zhong)雜質較(jiao)多,并且(qie)裝置間(jian)歇操作(zuo),有經常(chang)停車而(er)且時間(jian)長的情(qing)況。在斷(duan)流的時(shi)間裏,雜(za)質可能(neng)會幹燥(zao).并結垢(gou)在傳感(gan)器的表(biao)面,長年(nian)累月将(jiang)堵塞取(qu)壓口。
1.3阿(a)牛巴流(liu)量計的(de)應用
某(mou)廠1醋酸(suan)生産裝(zhuang)置中原(yuan)料氣CO和(he)再沸器(qi)加熱蒸(zheng)汽的測(ce)量都是(shi)孔闆流(liu)量計。原(yuan)料氣co流(liu)程長,孔(kong)闆流量(liang)計有6隻(zhi),永久壓(ya)力損失(shi)大,随着(zhe)裝置負(fu)荷的不(bu)斷提升(sheng),壓縮機(ji)不得不(bu)提供更(geng)高的壓(ya)力來克(ke)服阻力(li)損失,孔(kong)闆的參(can)數(如:差(cha)壓、量程(cheng)、介質密(mi)度等數(shu)據都是(shi)事先設(she)定的)無(wu)法适應(ying)負荷的(de)顯劇增(zeng)加及負(fu)荷的較(jiao)大波動(dong),導緻原(yuan)料氣計(ji)量很不(bu)準确。在(zai)醋酸裝(zhuang)置中改(gai)用一體(ti)化阿牛(niu)巴質量(liang)流量計(ji)(可以進(jin)行溫度(du)、壓力的(de)實時動(dong)态補償(chang)),幾乎無(wu)永久壓(ya)力降,計(ji)量準确(que),滿足了(le)負荷不(bu)斷提升(sheng)的要求(qiu)。
孔闆流(liu)量計
測(ce)量蒸汽(qi)流量時(shi)需要配(pei)套安裝(zhuang)引壓管(guan)、平衡罐(guan)、保溫箱(xiang)等,其缺(que)點是靜(jing)密封點(dian)多,易發(fa)生洩漏(lou),同時爲(wei)了防凍(dong),還需要(yao)蒸汽伴(ban)熱或電(dian)伴熱。随(sui)着裝置(zhi)負荷的(de)不斷提(ti)升,孔闆(pan)流量計(ji)量程也(ye)要随着(zhe)更改,甚(shen)至要對(dui)孔闆擴(kuo)孔等等(deng),計量不(bu)準确,維(wei)護工作(zuo)量也大(da)。因此在(zai)2醋酸裝(zhuang)置中所(suo)有蒸氣(qi)流量測(ce)量選用(yong)一體化(hua)阿牛巴(ba)質量流(liu)量計,根(gen)據使用(yong)情況來(lai)看。其計(ji)量準确(que)、量程範(fan)圍大适(shi)應擴産(chan)需要、無(wu)洩漏、免(mian)維護,優(you)勢明顯(xian)。
2電磁流(liu)量計
2.1電(dian)磁流量(liang)計的特(te)點
①
電磁(ci)流量計(ji)
是根據(ju)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)工作的(de)。因此隻(zhi)能測量(liang)導電液(ye)體的流(liu)量,不能(neng)測量氣(qi)體、蒸汽(qi)及含有(you)大量氣(qi)體的液(ye)體的流(liu)量。
②電磁(ci)流量計(ji)無可動(dong)部分,也(ye)無阻流(liu)部件,因(yin)此基本(ben)無壓力(li)損失,可(ke)以測量(liang)含固體(ti)顆粒的(de)礦漿和(he)污水等(deng)液固兩(liang)相流。
③電(dian)磁流量(liang)計僅有(you)管道襯(chen)裏和電(dian)極與被(bei)測液體(ti)接觸,因(yin)此隻要(yao)合理選(xuan)擇電極(ji)和襯裏(li)材料,即(ji)可以達(da)到耐腐(fu)蝕、耐磨(mo)損的要(yao)求,如礦(kuang)漿、鹽酸(suan)、氫碘酸(suan)等。
④安裝(zhuang)方便,隻(zhi)要滿管(guan),上直管(guan)≥5D,下直管(guan)≥2D,水平、垂(chui)直、傾斜(xie)安裝均(jun)可。
⑤測量(liang)精度高(gao),可以達(da)到O.5%,可以(yi)作爲裝(zhuang)桶、裝槽(cao)車等的(de)計量。
⑥量(liang)程比大(da),一般爲(wei)1:20,在現場(chang)可以根(gen)據需要(yao),可擴大(da)或縮小(xiao)量程,不(bu)需停車(che)處理。
2.2電(dian)磁流量(liang)計的選(xuan)用、安裝(zhuang)
電磁流(liu)量的選(xuan)用和安(an)裝是很(hen)重要的(de)環節,有(you)極強的(de)專業性(xing).下面作(zuo)詳細的(de)介紹:
适(shi)用介質(zhi):電磁流(liu)量計能(neng)否适用(yong)首先是(shi)根據介(jie)質電導(dao)率來判(pan)斷.被測(ce)介質的(de)電導率(lü)應大于(yu)20~s/cm。更低電(dian)導率介(jie)質的流(liu)量可以(yi)用陶瓷(ci)襯裏、鉑(bo)電極的(de)電磁流(liu)量計測(ce)量,但陶(tao)瓷襯裏(li)易碎,使(shi)用效果(guo)不理想(xiang)。
口徑選(xuan)擇:流量(liang)計口徑(jing)不一定(ding)與管徑(jing)相同.應(ying)視流量(liang)而定。流(liu)程工業(ye)輸送水(shui)等粘度(du)不高的(de)液體,管(guan)道流速(su)一般是(shi)經濟流(liu)速1.5—3m/s,電磁(ci)流量用(yong)在這樣(yang)的管道(dao)上,傳感(gan)器口徑(jing)與管徑(jing)相同即(ji)可;用于(yu)易粘附(fu)、沉積、結(jie)垢等物(wu)質的流(liu)體選用(yong)流速應(ying)不低于(yu)2m/S,最好提(ti)高到3—4m/s,起(qi)到自清(qing)掃、防止(zhi)粘附沉(chen)積等作(zuo)用;用于(yu)礦漿等(deng)磨耗性(xing)強的流(liu)體,常用(yong)流速應(ying)低于2-3m/s,以(yi)降低對(dui)襯裏和(he)電極的(de)磨損:在(zai)測量接(jie)近阈值(zhi)的低電(dian)導液體(ti)時,盡可(ke)能選定(ding)較低流(liu)速(O.5一lm/s),因(yin)流速提(ti)高流動(dong)噪聲會(hui)增加,而(er)出現輸(shu)出晃動(dong)現象。
過(guo)流部件(jian)材質選(xuan)擇:與液(ye)體接觸(chu)的傳感(gan)器的零(ling)部件有(you)襯裏、電(dian)極、接地(di)環和密(mi)封墊片(pian)。
常用襯(chen)裏材料(liao)有氟塑(su)料、聚氨(an)酯橡膠(jiao)、氯丁橡(xiang)膠和陶(tao)瓷,其材(cai)料的耐(nai)磨耗性(xing)、耐腐蝕(shi)性和使(shi)用溫度(du)上限等(deng)影響儀(yi)表對液(ye)體适應(ying)性。氟塑(su)料具有(you)優良的(de)耐化學(xue)腐蝕性(xing),但耐磨(mo)性差,不(bu)能用于(yu)測量礦(kuang)漿液,使(shi)用溫度(du)小于180~(3;氯(lü)丁橡膠(jiao)用于非(fei)腐蝕性(xing)或弱腐(fu)蝕性液(ye)體,如工(gong)業用水(shui)、廢污水(shui)及弱酸(suan)堿,價格(ge)最爲低(di);聚氨酯(zhi)橡膠有(you)耐磨性(xing),但耐酸(suan)堿的腐(fu)蝕性較(jiao)差适用(yong)于煤漿(jiang)、礦漿等(deng),介質溫(wen)度要低(di)于40~(3一60℃/70℃;氧(yang)化鋁陶(tao)瓷有耐(nai)磨性和(he)對強酸(suan)堿的耐(nai)腐蝕性(xing),适用于(yu)有腐蝕(shi)性的礦(kuang)漿,但性(xing)脆,安裝(zhuang)夾緊時(shi)易碎,可(ke)用于較(jiao)高溫度(du)(120~{2—140~(2/18ooc)。
電極對(dui)測量介(jie)質的耐(nai)腐是選(xuan)擇材料(liao)首先考(kao)慮的因(yin)素,其次(ci)考慮是(shi)否會産(chan)生鈍化(hua)等表面(mian)效應和(he)所形成(cheng)的噪音(yin)。電磁流(liu)量計電(dian)極的耐(nai)腐蝕性(xing)要求很(hen)高,不允(yun)許腐蝕(shi)或嚴格(ge)地說隻(zhi)允許極(ji)低的腐(fu)蝕速率(lü).否則會(hui)破壞電(dian)極與襯(chen)裏間的(de)密封性(xing)。常用金(jin)屬材料(liao)有含钼(mu)耐酸鋼(gang)、哈氏合(he)金、钛、钽(tan)、鉑銥合(he)金,幾乎(hu)可覆蓋(gai)全部化(hua)學液,此(ci)外還有(you)适用于(yu)漿液等(deng)的低噪(zao)聲電極(ji),他們是(shi)導電橡(xiang)膠電極(ji)、導電氟(fu)塑料電(dian)極和多(duo)孔性陶(tao)瓷電極(ji),或包裹(guo)這些材(cai)料的金(jin)屬電極(ji)。
接地環(huan)是安裝(zhuang)在連接(jie)塑料管(guan)道或絕(jue)緣襯裏(li)金屬管(guan)道的流(liu)量傳感(gan)器兩端(duan),他們的(de)耐腐蝕(shi)要求比(bi)電極低(di),允許有(you)一定腐(fu)蝕,可定(ding)期更換(huan),通常選(xuan)用耐酸(suan)鋼或哈(ha)氏合金(jin)。金屬工(gong)藝管道(dao)直接與(yu)流體接(jie)觸就不(bu)需要接(jie)地環。
配(pei)管、安裝(zhuang):電磁流(liu)量的配(pei)管安裝(zhuang)不符合(he)要求會(hui)導緻流(liu)量計輸(shu)出晃動(dong)、零點不(bu)穩定、使(shi)用壽命(ming)短、甚至(zhi)損壞。主(zhu)要應遵(zun)循以下(xia)原則:
①傳(chuan)感器的(de)上流側(ce)不要緊(jin)靠閥門(men)、彎頭等(deng)影響流(liu)體流動(dong)的裝置(zhi);下流側(ce)不能安(an)裝泵,以(yi)防止形(xing)成負壓(ya);調節閥(fa)等節流(liu)儀表宜(yi)安裝在(zai)流量計(ji)下遊,特(te)别是裝(zhuang)桶、裝置(zhi)槽車等(deng)排空管(guan)道。
②配管(guan)設計時(shi)要确保(bao)測量管(guan)滿管,上(shang)、下遊要(yao)保持5D和(he)2D的直管(guan)段。
③安裝(zhuang)方向則(ze)要注意(yi):在測量(liang)液固兩(liang)相介質(zhi)的流量(liang)時,傳感(gan)器垂直(zhi)安裝比(bi)較妥當(dang),一則可(ke)以防止(zhi)液固兩(liang)相介質(zhi)在較低(di)流速時(shi)産生兩(liang)相分布(bu)的不均(jun)勻或相(xiang)分離。以(yi)減少由(you)此引起(qi)的附加(jia)誤差。二(er)則可以(yi)使傳感(gan)器四周(zhou)的襯裏(li)磨損比(bi)較均勻(yun),在垂直(zhi)安裝時(shi),流動方(fang)向應該(gai)自下而(er)上,這樣(yang)才能保(bao)證傳感(gan)器始終(zhong)充滿介(jie)質。在水(shui)平安裝(zhuang)時,傳感(gan)器兩電(dian)極的連(lian)線應該(gai)是水平(ping)的.這樣(yang)如果介(jie)質中含(han)有氣泡(pao),或者産(chan)生沉澱(dian)時不至(zhi)于造成(cheng)轉換器(qi)輸入端(duan)開路等(deng)現象。
④有(you)些工況(kuang)需在管(guan)道内注(zhu)入化學(xue)藥品,注(zhu)入後會(hui)導緻液(ye)體導電(dian)率不均(jun)勻對電(dian)磁流量(liang)計輸出(chu)信号産(chan)生幹擾(rao)。對此,可(ke)在流量(liang)計下遊(you)注入,如(ru)需在上(shang)遊注入(ru)則注入(ru)點應與(yu)流量計(ji)保持一(yi)定距離(li),使液體(ti)混合均(jun)勻。
⑤安裝(zhuang)在塑料(liao)管道或(huo)内襯管(guan)道上必(bi)須使用(yong)接地環(huan)。
2.3電磁流(liu)量計的(de)應用
某(mou)廠1甲醇(chun)低壓羰(tang)基法裝(zhuang)置中工(gong)藝介質(zhi)的流量(liang)測量均(jun)采用孔(kong)闆流量(liang)計,在下(xia)列3種工(gong)藝介質(zhi)條件下(xia)的孔闆(pan)流量計(ji)使用不(bu)理想。因(yin)此在2裝(zhuang)置中改(gai)用電磁(ci)流量計(ji),取得了(le)良好效(xiao)果。①含有(you)氫碘酸(suan)的工藝(yi)介質腐(fu)蝕性強(qiang),孔闆、取(qu)壓法蘭(lan)、根部閥(fa)、導壓管(guan)等材質(zhi)均爲锆(gao)合金或(huo)哈氏合(he)金,1寸到(dao)8寸的孔(kong)闆流量(liang)計,其價(jia)格爲10—50萬(wan)元/套。因(yin)此在2裝(zhuang)置中全(quan)部選用(yong)電磁流(liu)量計,襯(chen)裏材料(liao)爲PTFE。電極(ji)材料爲(wei)钽,價格(ge)在3-10萬元(yuan)/套之間(jian),節省了(le)大量的(de)費用。②醋(cu)酸水溶(rong)液介質(zhi)腐蝕性(xing)強,316L不鏽(xiu)鋼材質(zhi)的導壓(ya)管、根部(bu)閥、卡套(tao)、五閥組(zu)等存在(zai)均勻腐(fu)蝕。半年(nian)左右就(jiu)産生洩(xie)漏,需更(geng)換這些(xie)部件,維(wei)護工作(zuo)量大且(qie)費用高(gao)。在2裝置(zhi)中選用(yong)電磁流(liu)量計,到(dao)目前爲(wei)止運行(hang)良好。③介(jie)質爲醋(cu)酸水溶(rong)液、碘甲(jia)烷不相(xiang)混溶的(de)兩相流(liu)。孔闆流(liu)量計常(chang)常因導(dao)壓管中(zhong)易積累(lei)碘甲烷(wan)相(重相(xiang))導緻測(ce)量誤差(cha)很大,影(ying)響工藝(yi)操作,需(xu)要頻繁(fan)的進行(hang)現場排(pai)液,維護(hu)工作量(liang)大且排(pai)出物毒(du)性大。危(wei)害操作(zuo)人員身(shen)體健康(kang)。在2裝置(zhi)中選用(yong)電磁流(liu)量計,計(ji)量準确(que),克服了(le)孔闆流(liu)量計測(ce)量2相流(liu)時存在(zai)的弊端(duan)。
由于經(jing)驗不足(zu)。電磁流(liu)量計在(zai)2裝置中(zhong)也有應(ying)用不成(cheng)功的地(di)方:①純度(du)較高的(de)醋酸電(dian)導率<5S/,cm,我(wo)們是選(xuan)用陶瓷(ci)襯裏,陶(tao)瓷襯裏(li)易碎,在(zai)使用過(guo)程中由(you)于施工(gong)或管道(dao)振動的(de)原因.無(wu)一例外(wai)的都出(chu)現破裂(lie)、洩漏而(er)損壞。②使(shi)用溫度(du)不要高(gao)于160~C,否則(ze)易出現(xian)PTFE襯裏損(sun)壞。③在成(cheng)品塔塔(ta)頂産品(pin)出料測(ce)量時,成(cheng)品醋酸(suan)電導率(lü)低。電磁(ci)的測量(liang)精度達(da)不到要(yao)求,計量(liang)不準确(que),後改用(yong)質量流(liu)量計,才(cai)解決問(wen)題。④電磁(ci)流量計(ji)的流速(su)不宜過(guo)高:有一(yi)台流量(liang)計口徑(jing)爲1英寸(cun)。前後管(guan)道爲3英(ying)寸,投運(yun)後,由于(yu)流量管(guan)内液體(ti)流速達(da)到7m/s,産生(sheng)強烈的(de)噪聲,管(guan)道劇烈(lie)的振動(dong),後更換(huan)爲2英寸(cun)管徑的(de),問題得(de)到解決(jue)。因此設(she)計選型(xing)時即使(shi)爲了節(jie)省投資(zi)流量計(ji)口徑也(ye)不宜選(xuan)得過小(xiao).流速選(xuan)擇在2.2中(zhong)已有論(lun)述。
3超聲(sheng)波流量(liang)計
3.1超聲(sheng)波流量(liang)計的特(te)點
超聲(sheng)波流量(liang)計
的測(ce)量原理(li)主要有(you)時差式(shi)和多普(pu)勒式。多(duo)普勒式(shi)超聲波(bo)流量計(ji)隻能用(yong)于測量(liang)介質中(zhong)含有适(shi)量能反(fan)射超聲(sheng)波信号(hao)的顆粒(li)或氣泡(pao)的流體(ti),它對被(bei)測介質(zhi)要求比(bi)較苛刻(ke),既不能(neng)是潔淨(jing)水,同時(shi)雜質含(han)量要相(xiang)對穩定(ding),才能穩(wen)定測量(liang)。目前應(ying)用範圍(wei)廣泛的(de)是時差(cha)式超聲(sheng)波流量(liang)計,它主(zhu)要用來(lai)測量潔(jie)淨的流(liu)體流量(liang)。
時差式(shi)超聲波(bo)流量計(ji)按換能(neng)器安裝(zhuang)方式可(ke)以分
爲(wei)外貼式(shi)、管段式(shi)、插入式(shi)3類:
外貼(tie)式:有便(bian)攜式和(he)固定式(shi)兩種,安(an)裝換能(neng)器無需(xu)管道斷(duan)流,即貼(tie)即用。
便(bian)攜式超(chao)聲波流(liu)量計
具(ju)有很大(da)的機動(dong)性,主要(yao)用于對(dui)不同管(guan)道的流(liu)體流量(liang)作臨時(shi)測量.使(shi)用内置(zhi)充電電(dian)池供電(dian);固定式(shi)超聲波(bo)流量計(ji)在某一(yi)固定位(wei)置,對某(mou)一特定(ding)管道内(nei)的流體(ti)的流量(liang)進行長(zhang)期不問(wen)斷的計(ji)量,使用(yong)220V交流電(dian)源,有4—20mA信(xin)号輸出(chu)等功能(neng)。
管道式(shi):将換能(neng)器與測(ce)量管道(dao)組成一(yi)體,測量(liang)精度也(ye)較其他(ta)超聲波(bo)流量計(ji)高,但安(an)裝時必(bi)須斷流(liu)切開管(guan)道才能(neng)進行,但(dan)傳感器(qi)可以不(bu)停産維(wei)修。其測(ce)量管材(cai)質有碳(tan)鋼、316L不鏽(xiu)鋼、哈氏(shi)合金C等(deng),一體型(xing)測量溫(wen)度可達(da)140~C,對于高(gao)溫介質(zhi)可用分(fen)體型,最(zui)高溫度(du)可達180~C。可(ke)以測量(liang)固體顆(ke)粒含量(liang)<5%(按體積(ji)計)或氣(qi)體含量(liang)<2%(按體積(ji)計)的均(jun)勻流體(ti),測量精(jing)度可達(da)0.5%。
插入式(shi):在安裝(zhuang)時可以(yi)利用專(zhuan)門工具(ju)在有流(liu)體的管(guan)道上打(da)孔,把換(huan)能器插(cha)入管道(dao)内,其信(xin)号的發(fa)射、接收(shou)不經過(guo)管壁和(he)管襯,所(suo)以它的(de)測量不(bu)受管道(dao)和管襯(chen)材質的(de)影響。插(cha)入式傳(chuan)感器可(ke)以避免(mian)耦合劑(ji)的問題(ti)。能夠在(zai)管路内(nei)壁嚴重(zhong)結垢或(huo)流體含(han)氣的情(qing)況下,實(shi)現穩定(ding)可靠的(de)測量。
3.2傳(chuan)感器類(lei)型的選(xuan)擇對比(bi)
①便攜式(shi)外貼超(chao)聲波流(liu)量計,使(shi)用方便(bian),最适用(yong)于評估(gu)管網流(liu)動狀況(kuang)或用作(zuo)檢查管(guan)道上其(qi)它流量(liang)儀表的(de)運行情(qing)況。
②外貼(tie)式傳感(gan)器不存(cun)在直接(jie)腐蝕的(de)問題,但(dan)管道内(nei)表面腐(fu)蝕結晶(jing),也會造(zao)成測量(liang)不準。
③外(wai)貼式傳(chuan)感器由(you)于偶合(he)劑在使(shi)用一段(duan)時間後(hou)易出現(xian)發幹的(de)現象,影(ying)響檢測(ce)效果,在(zai)較大的(de)直徑的(de)管道上(shang)不宜使(shi)用。
④外貼(tie)式傳感(gan)器短時(shi)測量時(shi)用黃油(you)。也可用(yong)凡士林(lin)等酯類(lei),長期測(ce)量可用(yong)矽酯或(huo)矽膠。
⑤外(wai)貼式傳(chuan)感器不(bu)适用于(yu)測量氣(qi)體。
3.3超聲(sheng)波流量(liang)計的安(an)裝
超聲(sheng)波流量(liang)計換能(neng)器不合(he)理安裝(zhuang)是使其(qi)不能正(zheng)常工作(zuo)的主要(yao)原因。安(an)裝換能(neng)器需要(yao)考慮位(wei)置的确(que)定和方(fang)式的選(xuan)擇兩個(ge)問題。确(que)定位置(zhi)時除保(bao)證足夠(gou)的上下(xia)遊直管(guan)段外(前(qian)10D,後5D),尤其(qi)要注意(yi)換能器(qi)盡量避(bi)開有變(bian)頻調速(su)器、電焊(han)機等污(wu)染點源(yuan)的地方(fang)。在安裝(zhuang)方式上(shang),主要有(you)v方式和(he)z方式,通(tong)常情況(kuang)下,管徑(jing)小于300mm時(shi),采用v方(fang)式安裝(zhuang),管徑大(da)于300mm時,采(cai)用z方式(shi)安裝。
3.4超(chao)聲波流(liu)量計的(de)應用
在(zai)醋酸裝(zhuang)置中對(dui)于低電(dian)導率強(qiang)腐蝕的(de)純醋酸(suan)介質選(xuan)用316L材質(zhi)管道式(shi)超聲波(bo)流量計(ji)取代原(yuan)有孔闆(pan)和陶瓷(ci)内襯電(dian)磁流量(liang)計取得(de)了良好(hao)效果,克(ke)服了孔(kong)闆流量(liang)計易腐(fu)蝕洩漏(lou)、維護費(fei)用高和(he)陶瓷内(nei)襯電磁(ci)流量計(ji)易夾碎(sui)、不抗溫(wen)度劇烈(lie)變化而(er)損壞的(de)缺點。原(yuan)有循環(huan)水總管(guan)(DN700)的流量(liang)測量爲(wei)渦輪流(liu)量計,其(qi)投運1年(nian)後,由于(yu)渦輪流(liu)量計軸(zhou)承磨損(sun),計量誤(wu)差很大(da),後用外(wai)夾固定(ding)式超聲(sheng)波流量(liang)計取代(dai),運行穩(wen)定,克服(fu)了渦輪(lun)流量計(ji)軸承較(jiao)易磨損(sun),壽命較(jiao)短的缺(que)點。
結束(shu)語
在醋(cu)酸裝置(zhi)技改過(guo)程中,用(yong)阿牛巴(ba)流量計(ji)取代原(yuan)料煤氣(qi)、蒸汽、甲(jia)醇管道(dao)上的孔(kong)闆、渦輪(lun)、橢圓齒(chi)輪等流(liu)量計;用(yong)電磁流(liu)量計取(qu)代強腐(fu)蝕性的(de)氫碘酸(suan)和醋酸(suan)且電導(dao)率>20~s/cm的介(jie)質管道(dao)上的孔(kong)闆流量(liang)計;用管(guan)道式超(chao)聲波流(liu)量計取(qu)代低電(dian)導率且(qie)腐蝕性(xing)強的純(chun)醋酸管(guan)道上的(de)孔闆、渦(wo)輪、陶瓷(ci)内襯電(dian)磁流量(liang)計;用便(bian)攜式超(chao)聲波流(liu)量計測(ce)量各個(ge)循環水(shui)用戶的(de)流量等(deng)等都達(da)到了預(yu)期目的(de)。這些新(xin)型的流(liu)量測量(liang)儀表,有(you)其獨特(te)的特點(dian),在很多(duo)領域得(de)到了越(yue)來越廣(guang)泛的應(ying)用,每一(yi)種儀表(biao)都不是(shi)萬能的(de),因此,在(zai)工程應(ying)用中,根(gen)據工藝(yi)要求及(ji)介質的(de)特點正(zheng)确選型(xing)、配管設(she)計、安裝(zhuang)是發揮(hui)這些儀(yi)表優勢(shi)的重要(yao)環節。必(bi)須引起(qi)我們的(de)高度重(zhong)視。
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