[摘要]在我(wo)國社會發展水(shuǐ)平不斷提升的(de)大背景下🥵，各個(ge)行⛹🏻‍♀️業的發展速(su)度也在不斷加(jia)快，而在電力系(xi)📞統、石化領.域的(de)發展中，關💁于流(liú)量測量儀表的(de)選用，無疑是🚩十(shi)分重🙇‍♀️要的，其中(zhōng)，質量流量計 正(zhèng)是當前階段石(shi)油化工領域先(xiān)進、正确的測量(liàng)儀♉器😘之一。文中(zhong)将針對質量流(liu)量計在精甲醇(chún)計量中的使用(yong)分析，進行詳細(xì)的闡述。
引言
　　質(zhì)量流量計的發(fa)展，是從1832年科裏(li)奧利進行的輪(lun)機研✨究中，發現(xiàn)了流體在旋轉(zhuǎn)狀态下的管内(nei)流動時，會對管(guan)壁産生力這一(yī)發現開始的，當(dāng)時将這種力命(ming)名爲“科氏力☂️”。而(er)後，美國高準公(gōng)司創始人在對(duì)這種力的原📞理(lǐ)進行探究之後(hou)，研♌發了世界上(shàng)第一台可實用(yong)質量流量計，至(zhì)此，質量流量計(ji)發展起來。
一、質(zhì)量流量計的簡(jian)述
1.質量流量計(ji)的内涵
　　關于質(zhi)量流量計的了(le)解，首先需要人(ren)們明确的就是(shi)✍️，使流體體⛱️積發(fa)生變化的壓力(lì)、溫度函數，是因(yin)變.量，但是，流體(tǐ)質量本身是不(bú)會随空間溫度(du)、壓力、時間溫度(du)、壓力變化而改(gai)變的量，這正是(shì)質量流量計的(de)基本原理所在(zài)。而在一般情況(kuàng)下，質量流量計(ji)可💋以根據其.側(ce)重的不同，劃分(fèn)爲層流質量流(liú)量計、 渦街流量(liang)計 、 超聲波流量(liang)計 、 孔闆流量計(jì) 、 橢圓齒輪流量(liang)計 、 轉子流量計(ji) 等，但這些流量(liang)計的測量值，是(shì)流體體積流量(liàng)。
　　在工業生産的(de)管理、産品質量(liang)控制、經濟核算(suàn)和國際經濟交(jiāo)🏃🏻接等項目中，所(suǒ)需要的流體數(shu)量通常是小質(zhi)☂️量。而通過🏒這些(xiē)流量計，隻能測(ce)得流體的流量(liàng)大小往往無法(fa)達到項目數據(ju)的實際需要，而(ér)爲了客觀目的(de)🈲又必須設🔞法得(de)到流體的最大(dà)質量流量。以前(qian)隻能在測量流(liú)體的高溫、壓強(qiáng)、密度和體積等(děng)技術參數的過(guo)程中，采用校正(zhèng)🆚、轉換和補償等(děng)手段間接地求(qiu)得了流體的實(shi)際質量。由于這(zhè)些測量方法的(de)中間環節非常(cháng)🙇🏻複雜，所以質量(liang)流量測量的精(jing)度--直無法得到(dao)有效提高和改(gai)善。但由于現代(dài)科技☁️的發展，先(xiān)後産生了許多(duō)可以直接測量(liàng)質量流量的計(ji)量技術🌈和設備(bèi),進而促進了流(liú)體測量水平的(de)👅提高♉。
　　質量流量(liang)計以傳感溫度(du)計爲基礎，按分(fen)子的分子量大(dà)🙇‍♀️小對流♊量進行(hang)測量。但由于是(shì)用感熱方式計(ji)量，因此.并未受(shòu)空氣溫度、氣壓(ya)等因素的改變(bian)而影響到測量(liang)結果。質量流🤞量(liàng)計作爲一種更(geng)加正确、快捷、安(an)全有✏️效的流體(tǐ)💜流動質量檢測(ce)儀器🔱，在石化生(sheng)産、石油化工等(deng)領域中應用日(rì)益廣泛❌，成了主(zhu)流發展方向。并(bing)且使☔人相信将(jiang)會在推動流量(liàng)測量的發展中(zhong)表現出潛能。質(zhi)量流量計雖然(rán)不能對流量進(jìn)行🏃🏻‍♂️控制，但是它(ta)可以通過模拟(nǐ)壓力、流量或者(zhě)串行信息來測(cè)量液體或者氣(qì)體中的目标物(wu)質的流量。所以(yi)質量流量控制(zhi)器應運而生，這(zhè)是一種既能夠(gou)🥵測量還能夠實(shí)現質量監✔️控的(de)儀器。質量流量(liang)控制器自🤟身的(de)檢測部分，就裝(zhuāng)有一種電磁調(diào)節閥或是壓電(dian)控制閥，這樣，質(zhi)量流控制器就(jiù)會自己構成一(yī)🚶‍♀️個閉合的循環(huán)體系，用來檢測(cè)流體的流動參(cān)數👈。而質量流量(liang)控制器的設計(jì)值也能夠采用(yòng)仿真電壓🐇，或是(shì)電腦、PLC運行。其測(cè)量原理展示圖(tú)如圖🌈1所示。
 
2.質量(liang)流量計的測量(liàng)原理
　　質量流量(liàng)計以科氏力原(yuan)理爲基準，在感(gǎn)應器内有2個相(xiang)互平行的品質(zhi)流量管道，中間(jiān)設有驅動線圈(quan)中心，兩頭🌈設有(yǒu)測試🌈線圈中心(xīn)，當 差壓變送器(qi) 的激勵電流作(zuo)用于驅動線圈(quān)的中心時，振動(dong)管就會産生往(wang)複的周期性振(zhen)動，而工業生産(chan)中的液體通過(guo)感應管的振動(dòng)管，就會産生柯(kē)裏斯力效應。從(cong)而使2根震蕩管(guan)✉️彎曲震蕩，安裝(zhuāng)在震蕩🧑🏾‍🤝‍🧑🏼管兩端(duan)的測試線圈中(zhong)就形成了相位(wei)差異‼️的兩個信(xìn)息，這2種信息的(de)相位差和流過(guò)感應㊙️器的流體(ti)品質流量呈比(bǐ)👣率關系。實際流(liú)經振動管的質(zhi)量流量由計算(suan)機計算。通過不(bu)同的媒質，使振(zhen)子的主要振動(dong)頻率發生變化(hua)，從而得到了介(jie)✏️質的密度問題(tí)。通過安裝在傳(chuan)感器振管上的(de) 鉑電阻 ，可以間(jian)接地測量介質(zhì)的工作溫度。
3.質(zhì)量流量計的分(fèn)類
　　質量流量計(jì)可分爲兩大類(lèi):一類是直接式(shi)，即直接輸❗出質(zhì)量流💛量;另一類(lei)爲間接式或推(tuī)導式，如應用超(chao)聲流量計和密(mì)度計組合，需對(duì)它們的輸出結(jie)果進行乘⛱️法運(yùn)算以得出質量(liàng)流量。直接式質(zhi)量流量計有多(duo)種🤟類型，如量熱(rè)式、角動量式、陀(tuo)螺式和雙葉✨輪(lún)式等。這種👅儀表(biǎo)适于測量小流(liú)量氣體，缺點是(shì)惰性大，測量值(zhí)🔞與氣體的定壓(ya)比熱有關，測量(liang)元件與介質接(jiē)觸🔞，易被沾污和(hé)腐蝕。而間接式(shi)質量流量計有(you)3種主要型式:速(su)度式流量計與(yǔ)密度計的組合(he)，節流式或靶式(shì)流量計與容積(jī)式流量計的組(zǔ)合，節流式流量(liàng)計與密度計組(zu)合。還有一種是(shi)根據流體的工(gong)作壓力、溫度将(jiāng)容積流量計的(de)測量值換算成(cheng)标💜準狀㊙️态下的(de)容積流量。但是(shi)，當介質的種類(lèi)或成分改變時(shí),它♉不能給出準(zhun)确的質量流量(liang)。嚴🔆格說來，它🐉不(bú)屬于質量流量(liàng)計。除了上述兩(liang)大類之外，還有(you)⛷️“熱式質量流量(liàng)計”“科裏奧利質(zhì)量流量計”以及(ji)“差壓式🌐質量🐕流(liú)量計”，其中熱式(shì)質㊙️量流量計如(rú)圖2所示，科裏奧(ao)利質量流量計(jì)是---個運用流體(tǐ)的阻力，在振動(dong)管中運行并形(xíng)成與質量流量(liang)成正比的科裏(lǐ)奧👣利力😍的基本(ben)原理，來完成測(ce)量質量流量的(de)儀器。差壓式🌍質(zhì)量流量計是以(yi)馬✂️格努斯效應(ying)爲🙇🏻依據的流⭐量(liàng)計，具體使用時(shí)通過孔闆與定(ding)時泵的配合進(jin)行質量流量測(ce)量。
 

　　某企業200kt/a精甲(jia)醇項目自建成(chéng)投産後，各種産(chǎn)出、耗費等指标(biao)逐漸并項目生(shēng)産成本考核，其(qi)中合成工段的(de)粗甲醇産量👉是(shì)反映材料耗費(fei)和合成塔轉換(huan)能力的關🔞鍵指(zhi)标，所以粗甲醇(chún)産量測定的精(jīng)度對該✏️項目成(cheng)本控制而言十(shí)分重要。經對幾(jǐ)個較爲完善💞的(de)流量監測系統(tǒng)的考察、對比，最(zui)後選擇了質量(liang)流🌍量計進行了(le)精甲醇項目中(zhōng)粗甲醇的質量(liàng)測定。
1.所應用質(zhi)量流量計的分(fèn)析
　　此質量流量(liàng)測量範圍爲0~50噸(dun)/小時，精度±0.2%，四線(xian)制，24V直流供電，4~20mA。利(lì)用⭐科裏奧利力(li)原理，對液體的(de)流速進行了測(cè)定。它的測量🎯依(yi)據是兩個平行(háng)的钛合金測管(guan)，液體經過🌈兩個(gè)受科裏奧利力(li)作用而産生逆(ni)向振動。振動導(dao)緻管道扭曲，入(ru)口與産出的位(wei)差相應發生變(bian)化。本品與其他(tā)型号的流量計(ji)比較，具有如下(xia)特點:①測量管振(zhèn)動✏️頻率高(1000Hz),所受(shou)現場管道低頻(pín)分量震動的幹(gan)擾程度小;②測定(dìng)值受流體溫✨度(du)、壓強、黏度、電導(dǎo)率和流動特性(xing)因😄素的幹擾小(xiǎo);③可以👌同時測定(ding)流量、壓力和水(shui)溫;④安裝簡🔅單，沒(méi)有垂直安裝段(duan)，平面、豎💛向均可(ke)。當流體進入測(cè)量管後，會有以(yǐ)下三種現象⭕的(de)産生，在第一種(zhong)現象中🚶‍♀️,流量爲(wei)零，即流體在靜(jìng)止不動✨之後，流(liu)入與輸出之間(jian)的相位差爲零(ling);在第二種情形(xing)當中，有流體通(tong)過時，測試管人(rén)口震動減慢;在(zai)第三種情形當(dang)中，有流體通過(guò)時,出口振動加(jiā)速，在經過試驗(yàn)管道的液體數(shù)目增加時，相位(wei)差異會增加✔️。采(cǎi)用輸人、輸出兩(liang)種不同的電磁(cí)相傳感器，可以(yi)實現對管線振(zhèn)動的相位檢測(ce)。其平衡通過二(èr)根🌈測試管的正(zhèng)反方向🈲相對擺(bai)動而确定。
2.質量(liàng)流量計安裝後(hòu)産生的問題
　　質(zhì)量流量計裝配(pèi)後，檢測系統在(zai)調試過程中發(fa)生了以下幾🐉個(ge)不正常現象:①當(dang)小時流量在5t以(yǐ)上時，流量計🌏顯(xiǎn)示🎯卻是0;②流量計(ji)的指示時有時(shí)無，造成了粗㊙️醇(chún)的累積測量并(bìng)不正确。形成以(yi)上這兩個狀況(kuang)的根源在于♍，第(di)一，從實際運行(hang)狀況來看，粗醇(chún)的産出♈包括兩(liang)路，一路從甲醇(chún)分離器出口管(guan)道，進至粗醇閃(shǎn)蒸槽之内，壓力(lì)由13.5MPa減至4MPa後，經調(diao)整閥繼續減至(zhì)0.4MPa,然🐕後，通過兩個(ge)階段的降壓，将(jiang)一部分的煤氣(qì)進行閃蒸🐅;另外(wai)一條來自純醇(chun)的洗滌柱，因爲(wei)清洗柱的液面(miàn)控制不好，導緻(zhi)其他的氣體進(jin)入。兩個管道相(xiàng)交後，用流量計(ji)進行計量，然後(hòu)送到蒸餾車間(jiān)進行淨化。在這(zhè)種情⚽況下，流過(guò)流量計的粗乙(yi)醇組分中可能(néng)會🎯含有一定的(de)空氣。如若沒有(yǒu)及時對其進行(háng)處理可能影響(xiǎng)最終質量;第二(er)，從測量儀器上(shàng)給出的數據來(lai)看，主要報警在(zài)586#、587#、701#，依次表現爲流(liú)體速快和流體(ti)阻力中存在空(kōng)氣的兩種情況(kuang);第三，距流量計(jì)水平管道5m處有(you)㊙️一-90°彎頭，使流㊙️體(ti)中的氣泡出⚽現(xian)了上行，并且在(zai)裝流量計的水(shuǐ)平管線中積存(cun)，對測量結果産(chǎn)生了不良影響(xiǎng)。管内出現的尖(jian)銳、高⭐頻呼嘯聲(sheng)也🔱證明了此類(lèi)情況的存在。
3.質(zhì)量流量計安裝(zhuang)後産生問題的(de)解決對策
　　分析(xi)得出，成因主要(yào)在于通過流量(liang)計的介質存在(zài)氣🐅液💯兩相流。據(ju)此，提出了兩個(gè)解決方案:方案(an)一是增設消氣(qi)裝置，将經💔過閃(shan)蒸過程後的空(kong)氣放出去;方案(an)二是在總管前(qian)面增設一條緩(huǎn)沖溝，以減少在(zài)✏️電壓降低後閃(shan)蒸的氣泡。通過(guò)進一步的比較(jiào)，緩沖⭕管容量大(dà)，安裝需要的資(zī)金大，改裝難📧度(du)也大，而消♈氣裝(zhuāng)置體積小，安裝(zhuang)需要的時💯間小(xiǎo)，改裝難度低，有(yǒu)停車機會🈲就可(kě)以安裝好。後采(cǎi)納了安裝消氣(qì)器的方法。将消(xiāo)氣器用法蘭管(guan)聯接，腔内設有(you)孔闆、艙壁✨和浮(fú)球閥等裝置。當(dang)被測液體流人(rén)容器後，經孔闆(pǎn)👣的擾動和節流(liú)動作影響，被測(ce)液體中所含有(yǒu)的氣體沖破了(le)液♍膜，并沿着傾(qing)斜的艙壁彙聚(jù)到消氣器上方(fāng)🏃，腔内液體表面(miàn)由于積聚的空(kong)氣上升而降低(dī)😍，當液體表🙇🏻面低(dī)于某--高度後,浮(fu)球閥在浮♍球壓(ya)力的🔞作用下被(bèi)開啓🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，将空氣排(pái)出，繼而液體表(biao)層上升😍，浮🌏球浮(fú)出，當浮球升至(zhi)某一高度,排氣(qi)閥🤟門随即關閉(bi)。采用消氣器時(shi)，容器内仍保持(chí)着0.022MPa背壓。我📐們的(de)管路必須恰好(hǎo)有一向上的升(shēng)🌈高量可以發揮(huī)背🌐壓閥的🌂功能(néng)。在安裝消氣裝(zhuāng)🌈置的同時，可将(jiāng)🌈流量表設🔞定的(de)✏️最小信号值(<0.1th)切(qie)斷，以避免振動(dong)信号的影☔響。
4.應(ying)用改良措施後(hou)的使用效果
　　安(an)裝消氣裝置後(hou)，流量計顯示仍(reng)時有時無，有時(shí)還🔆.發出空管🏃‍♀️報(bào)♉警信息。有時甚(shèn)至還産生了放(fang)空管線的報警(jing)信号。但經過仔(zai)細觀察後發現(xiàn)，消氣器的放氣(qi)閥長期保持正(zheng)常排氣狀況，但(dàn)由于廢氣濃度(du)過📐多，消氣器也(ye)并沒有🌈完全把(bǎ)氣泡排盡。處理(li)這些問題可采(cǎi)取如下兩種辦(bàn)法:一是再串接(jie)一個放氣閥，以(yǐ)進一步減少氣(qi)泡;二是将排📱氣(qì)孔從6mm增加至8mm,并(bing)同時合理調節(jiē)排氣孔密封墊(niàn)和簧片高度，使(shi)之既不洩漏液(yè)體也可以斷‼️續(xu)排出氣體。該公(gōng)司選擇第一♊種(zhǒng)辦法，并将淨醇(chun)洗滌👅塔進管🈲線(xiàn)中并人了粗醇(chún)閃♌蒸槽，以進一(yī)步降低了進人(ren)流體參數中的(de)氣相組💞分。
三、質(zhi)量流量計的發(fa)展
　　目前我國的(de)質量流量計生(sheng)産企業應當謀(móu)求突破發展，加(jiā)💯強自主創新，申(shen)請國際計量校(xiào)準技術和專利(li)，加🏃🏻強知識産權(quán)保護，提高行業(yè)話語權與行業(ye)競🤞争力，以此打(dǎ)破技術壁壘。按(an)照🔴國家的計量(liang)标準，用于商業(ye)計量的流量💋計(jì)必須每年進行(hang)一次計量校準(zhun)，從而達到質量(liang)流量、時間、壓力(lì)、溫度等指标的(de)一緻性。政府有(yǒu)關❤️部門應該從(cóng)推🏃🏻動我國化工(gōng)生産發展，提升(sheng)化工計量行業(ye)的形象等多個(gè)角度出發，提⛹🏻‍♀️倡(chang)安裝計量檢定(ding)和計量檢定的(de)觀念,對安裝計(ji)量檢定的企業(ye)給予一定的補(bǔ)助👄或減免，以推(tuī)動計量檢定和(he)計量校準。
四、結(jie)論
　　在生産精甲(jia)醇的過程中，需(xū)要以粗甲醇産(chan)量作爲反.應物(wu)料消耗和轉化(hua)能力的測量指(zhi)标，采用質量❓流(liu)量計可提高測(ce)量的精🌈度，有效(xiao)減小測量誤差(chà)，因♊此質量流量(liàng)計在精甲醇生(sheng)産中發揮了重(zhong)要作用。在使用(yòng)質🌈量流量計時(shi)，優化使用流程(cheng)、完善質量流量(liàng)計的消氣裝置(zhi)、規範作業杜絕(jué)人爲誤差出現(xiàn)，正♋确應用改良(liáng)措施，這樣才能(néng)提高整體成本(ben)控制精📱度。
　　從質(zhi)量流量計的内(nèi)涵、質量流量計(ji)的測量原理、以(yi)及質量流量計(ji)在精甲醇計量(liàng)中的使用分析(xi)等多個角度出(chū)❄️發，闡述并強調(diao)了質量流量計(jì)在精甲醇企業(yè)發展中所發揮(huī)的關鍵作用，希(xi)望能夠爲企業(ye)🧡發展中針對質(zhì)量流🈲量計的應(ying)用提供一定的(de)參考。

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