摘要:介(jie)紹了抗振型(xíng)渦街流量計(jì)
的工作原理(lǐ)特點及在氫(qīng)氣測量中的(de)應用情況。
1氫(qīng)氣計量現狀(zhuàng)
随着氫氣的(de)廣泛利用，氫(qing)氣的計量已(yǐ)成爲大家關(guan)注的問題。化(huà)工氯堿現有(you)10萬V/a隔膜燒堿(jiǎn)裝置,每年産(chǎn)生氫💋氣約3120萬(wan)m³,除少量氫氣(qì)和氯氣反應(ying)合成氯化氫(qīng)氣體外❤️,其餘(yu)氫氣全部放(fang)空處理,而相(xiàng)🧑🏽🤝🧑🏻隔幾百米的(de)合成氨廠🌏每(měi)年使用❌大量(liàng)的原煤生産(chǎn)水煤氣，既浪(làng)費了能源,又(you)污染了環境(jìng)🧑🏾🤝🧑🏼。爲提高園區(qu)的綜合經濟(jì)✉️效益,2009年下半(ban)年,氯堿化工(gōng)分公司開始(shi)向合成氨分(fen)廠輸送氫氣(qì);爲了加強2個(gè)企業的成本(běn)核算,2010年初,在(zài)氫氣輸送管(guǎn)道上增㊙️加了(le)氫氣計量裝(zhuāng)置。
目前,氫氣(qì)測量用的儀(yí)器主要有
孔(kǒng)闆流量計
、
渦(wō)街流量計
和(hé)
熱式質量流(liú)量計
等。隔膜(mo)制堿工藝的(de)特性決定了(le)外送氫氣壓(ya)力較🌈低,-般隻(zhī)🐆爲🐅幾💜十千帕(pa),且流速較低(di),如使用孔闆(pǎn)流量🏒計，壓差(cha)值💘較小，受
差(cha)壓變送器
制(zhì)造精度的影(ying)響,孔闆流量(liàng)計的誤差較(jiào)大。因輸送氫(qīng)氣的管道直(zhi)徑較大，如使(shǐ)用科氏力質(zhi)量流量計投(tóu)資較大。由于(yu)所送氫氣🔅中(zhong)含有一定的(de)水分,不宜🔞使(shi)用熱式質量(liàng)流量計(熱式(shì)質🐕量流量計(jì)适用于經過(guo)幹燥處理的(de)氣體🛀計量)。
2渦(wo)街流量計的(de)工作原理
渦(wo)街流量計是(shì)應用流體振(zhen)動原理來測(cè)量流量的,流(liú)體在管道中(zhōng)經過渦街流(liu)量變送器時(shi)，在旋渦發生(shēng)體後,上下交(jiāo)替産🌏生正✉️比(bǐ)于流速的兩(liǎng)列旋渦,旋渦(wo)的釋放頻率(lü)與流過旋渦(wo)發生體的流(liú)體平均速度(du)及旋渦發生(shēng)體特征寬度(du)有㊙️關，可用公(gōng)式ƒ=Stv/d表示,式🏒中(zhong)ƒ爲旋渦的🌈釋(shì)放頻率;v爲流(liu)過旋渦發生(sheng)體的流體✉️平(píng)均速度;d爲旋(xuan)渦發生體特(te)征寬度;St爲斯(sī)特羅哈數,無(wu)量綱,它的數(shù)值範圍爲0.14~0.27。由(you)此可知，通過(guo)測量旋渦🧡頻(pin)🏃🏻♂️率就可以計(ji)算出流過旋(xuan)渦發生體的(de)🙇♀️流體平均速(su)度v，再由🏃🏻♂️式q=vS可(ke)以求出流量(liàng)q,其中,S爲流體(tǐ)流過旋渦發(fa)生體的截面(mian)積🔴。
渦街流量(liang)計主要用于(yu)測暈流體介(jiè)質的流量,如(rú)氣體、液體、蒸(zheng)氣等多種介(jiè)質。其特點是(shi)壓力損失小(xiao)、量程範圍大(dà)精度高,在測(cè)量工況體積(ji)流量時幾乎(hū)不受流體密(mi)度、壓力、溫度(du)、黏度等參數(shu)的影響。所以(yi),在選用氫氣(qì)流量計時,可(kě)優先考慮渦(wo)街流量計。
3影(ying)響渦街流量(liàng)計計量的因(yīn)素
3.1流量計所(suo)在管道中的(de)脈動流
因渦(wo)街流量計是(shì)一種流體振(zhèn)動型流量計(jì)，而目前國内(nèi)☔氫氣輸送--般(bān)使用羅茨式(shì)鼓風機，管道(dao)中的氫氣實(shi)際上是脈動(dong)流，脈動流的(de)信号會疊加(jia)到測量♉信号(hao)中,影響流量(liàng)計的測量精(jīng)度。
3.2流量計前(qian)後的直管段(duàn)長度
渦街流(liu)量計所測的(de)是管道中流(liú)體的流速,所(suǒ)以，流☀️量計前(qian)後的直管段(duàn)如達不到要(yào)求，流體在管(guǎn)道中流速會(hui)不均勻,影響(xiǎng)流量計的測(cè)量精度。對于(yú)縮管💃🏻,要保證(zheng)其.上遊側的(de)直管段長度(du)不小于5D,其下(xia)遊側的直管(guan)段長度也不(bú)小于5D(D爲流量(liang)計的标稱内(nèi)經);對于擴管(guǎn),要保⭐證其上(shàng)遊的直管段(duàn)長度💰大于10D,其(qi)下遊的直管(guǎn)段長度大于(yu)5D。根據現場情(qíng)況,，安裝時,流(liú)量計上遊留(liú)有約13D的直管(guan)段,流量計下(xia)遊留有5D的直(zhi)管段。
3.3管道的(de)振動.
由于渦(wo)街流量傳感(gǎn)器測量的是(shi)漩渦的頻率(lü)信号,管道的(de)㊙️振動對渦街(jie)流量計的精(jing)度影響較大(da),以往使用💃的(de)渦街流量計(jì)在管道振動(dong)時誤差明顯(xian)加大🐆,甚至無(wu)法正常💛使用(yòng)。爲了消除振(zhen)動對渦街流(liú)量計測量精(jīng)度的影響,選(xuan)⛹🏻♀️用了抗振型(xing)渦街流量計(ji)。
4使用效果
根(gēn)據該公司氫(qīng)氣壓力低流(liu)速小。管徑大(da)的工況條件(jian)，選用了滿管(guǎn)式抗振型渦(wō)街流量計測(cè)量氫氣流量(liàng)。因💃🏻原管道直(zhí)徑爲DN400,流速較(jiào)低,不易進行(hang)測量,爲提高(gāo)氫氣測量精(jing)度,必須提高(gāo)氫氣的流速(su)以滿足測量(liang)條件,因此,将(jiāng)管道🥵縮徑爲(wei)DN300。管道縮徑後(hou)氫氣的流速(sù)增加,易産生(shēng)靜電,爲防止(zhi)靜電荷在此(ci)積聚,單獨制(zhì)作了接地電(dian)極。電極的制(zhi)作是将3根長(zhǎng)約2.5m的DN50鍍鋅🐉鋼(gang)管每隔5m左右(yòu)砸進土壤裏(li),用鍍鋅扁鐵(tie)将其進行連(lián)接,然後用16mm2接(jie)地軟線連接(jiē)在流量計的(de)接地端子上(shàng)。經過安裝與(yu)調試，渦街流(liú)量🌈計投入運(yùn)行後，,運行一(yī)直較爲穩定(dìng),計量數據和(hé)工藝計算的(de)理論數據🔞基(ji)本相符,使用(yòng)效果較好。
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