摘要(yào):探讨了(le)低壓氫(qīng)氣的計(ji)量方式(shì),介紹了(le)旋進旋(xuan)渦流量(liang)計 的結(jie)構特點(dian)及工作(zuò)原理,并(bing)針對使(shǐ)用過程(cheng)中存在(zài)的問題(tí),提出保(bao)證計量(liang)精度的(de)改進措(cuò)施和建(jian)議。
1引言(yan)
　　鹽化工(gōng)總廠所(suo)屬氯堿(jiǎn)分廠生(sheng)産的氫(qing)氣在最(zui)初除少(shǎo)量㊙️氫氣(qi)和氯氣(qi)反應生(sheng)産合成(cheng)鹽酸外(wai)，其餘氫(qing)氣全部(bù)放空處(chù)理。随着(zhe)🔴用氫用(yong)戶進入(ru)周邊化(hua)工園區(qu)🔴,氫氣也(ye)就作爲(wèi)一種貿(mào)易産品(pǐn)采用管(guan)道輸送(sòng)的方式(shì)銷售給(gěi)用戶。爲(wei)了保證(zheng)供需雙(shuang)方進行(háng)公平的(de)貿易結(jie)算,我.廠(chǎng)在對外(wài)輸送🐇氫(qing)氣管道(dào)上增加(jiā)了氫氣(qi)計量儀(yí)表。
2工藝(yì)情況介(jie)紹
　　從上(shàng)遊鹽硝(xiao)廠化鹽(yán)裝置送(song)來的鹽(yan)水通過(guò)一次精(jīng)制和二(er)次精制(zhi)後進入(rù)離子膜(mó)電解裝(zhuāng)置進行(háng)電解,生(shēng)産❓出燒(shāo)堿、氯氣(qì)和🎯氫氣(qi)🔴,電解裝(zhuāng)置生産(chǎn)的濕氫(qing)氣通過(guò)管道送(sòng)入氫氣(qì)處🤞理裝(zhuang)置進行(hang)幹燥處(chu)理得到(dào)幹燥的(de)氫氣送(sòng)到下遊(you)裝置。生(shēng)🙇‍♀️産工藝(yì)的特性(xing)決定🥵了(le)外送氫(qīng)氣壓力(li)較低,并(bing)且流速(su)也比較(jiào)低,通常(chang)氫氣控(kòng)制在常(chang)溫☂️25%℃左右(you),壓力控(kòng)制在表(biao)壓0.1MPa左右(you)。
3計量方(fang)式的選(xuan)擇
　　由于(yú)氫氣的(de)氫分子(zi)量小，密(mi)度低,是(shi)一種不(bú)容易正(zheng)☀️确測量(liang)🔆的工🌈業(yè)氣體。當(dang)前,根據(ju)氫氣壓(ya)力和工(gōng)藝管⭐徑(jìng)不同,選(xuan)擇測量(liang)用🛀🏻的儀(yi)表主要(yao)有 熱式(shi)質量流(liu)量計 、科(ke)裏奧利(lì)質量流(liu)量計、 渦(wo)街流量(liàng)計 和 孔(kong)闆流量(liang)計 等。生(sheng)産工藝(yì)導緻了(le)外輸氫(qing)氣管線(xian)的壓力(lì)較低，先(xiān)🈲後使用(yong)過差壓(yā)式流量(liàng)計(孔闆(pan)和普洛(luo)巴)和渦(wo)街流量(liang)計等,實(shí)際使用(yòng)效果都(dōu)不理想(xiang)。最後隻(zhi)有雙方(fang)協商解(jie)決，流量(liàng)計的測(cè)量㊙️數據(jù)僅供參(can)考🍉。通過(guò)不斷的(de)學習,對(dui)低壓力(li)氫氣流(liu)量測量(liàng)的認識(shí)不斷提(ti)高,無🚩論(lun)孔闆流(liu)量計、渦(wō)街流量(liang)計還是(shì)科氏力(li)質量流(liu)量計,都(dou)對氫氣(qi)壓力有(yǒu)一定的(de)要求，曾(ceng)經考慮(lǜ)選擇熱(re)式質量(liang)流💋量計(jì)，但此流(liú)量計的(de)工作原(yuán)理決定(ding)了對氣(qi)中的水(shuǐ).分有嚴(yán)格的要(yao)求。又正(zhèng)好了解(jie)到一個(ge)氣堿企(qi)業給周(zhōu)邊用戶(hu)供應氯(lü)氣用的(de)某知名(míng)品🈲牌的(de)熱式質(zhi)量流量(liàng)計，産生(shēng)了計量(liàng)糾紛。因(yīn)不能保(bǎo)證氫🙇‍♀️氣(qì)幹燥裝(zhuang)置始終(zhong).正常運(yun)行,所以(yi)熱式質(zhi)量流量(liang)計就沒(méi)有考慮(lü)。
　　在天然(ran)氣行業(yè)應用廣(guang)泛的旋(xuán)進旋渦(wō)流量計(jì)來進行(hang)氫📱氣流(liú)量測量(liang)，此流量(liang)計有信(xin)号強、低(di)流速特(te)性較好(hao)的優勢(shì)。并且能(néng)夠同時(shi)測量氫(qīng)氣的工(gong)況流量(liang)🎯、溫度和(hé)壓力,然(rán)後自動(dong)進行溫(wēn)壓補償(chang)轉換成(chéng)标況流(liú)量。所有(yǒu)數據既(ji)可以在(zai)現場就(jiù)地顯示(shì),又能通(tong)過🏃‍♂️RS485通訊(xùn)傳輸到(dao)中控室(shì)。
4測量原(yuan)理及優(yōu)點
　　流量(liang)傳感器(qi)的流通(tong)剖面類(lei)似文丘(qiu)裏管的(de)型式。在(zài)👅入口側(cè)安放🐇一(yi)組螺旋(xuan)形導流(liu)葉片,當(dang)流體進(jin)入流量(liàng)傳感器(qi)時，導流(liú)葉片迫(pò)使流體(ti)産生劇(ju)烈的旋(xuan)渦流。當(dang)流體進(jin)入擴散(sàn)段⛷️時,旋(xuán)渦流受(shòu)到回流(liú)的作用(yong),開始作(zuo)二次旋(xuán)轉,形成(chéng)陀螺式(shi)的渦流(liu)進動現(xian)象。該進(jin)動頻率(lǜ)與流量(liang)大小成(chéng)💃🏻正比,不(bu)受流體(tǐ)物理性(xing)質❌和密(mì)度的影(ying)響❌,檢測(ce)組件測(cè)得流體(tǐ)二次旋(xuán)轉進動(dòng)頻率就(jiù)能♈在較(jiào)寬❄️的流(liu)量範圍(wei)内獲得(de)良好的(de)線性度(dù)。信号經(jīng)前置放(fàng)大😄器放(fàng)大、濾波(bo)、整形轉(zhuǎn)換爲與(yǔ)流速成(chéng)正比的(de)脈沖信(xin)号,然後(hou)再與溫(wēn)度、壓力(li)等檢測(cè)信号一(yi)起被送(song)往微處(chù)理器進(jìn)行積算(suan)處理,最(zui)後在❤️液(yè)晶顯示(shi)屏上顯(xian)示出測(ce)量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼結果(guǒ)(瞬時流(liú)量、累積(ji)流量及(jí)溫度、壓(ya)力數據(ju))。其工作(zuò)原理圖(tu)如下:

　　盡管旋(xuán)進旋渦(wō)流量計(jì)和渦街(jie)流量計(ji)都是屬(shǔ)于流♍體(ti)振👨‍❤️‍👨動類(lei)流🏃量計(jì),但旋進(jìn)旋渦流(liú)量計還(hái)有以下(xià)優點:
4.1産(chǎn)生的旋(xuán)渦信号(hào)比渦街(jie)流量計(jì)強,因此(cǐ)下限雷(léi)諾數更(geng)低。測量(liàng)氣體流(liu)量時，下(xia)限流速(su)可以低(di)至(1.5~2)m/s。
4.2因爲(wei)流量計(ji)産生的(de)旋渦信(xin)号比渦(wo)街流量(liàng)計強,受(shòu)上遊阻(zǔ)🌈流件🧡的(de)影響比(bǐ)渦街流(liú)量計小(xiao),所以對(duì)上遊直(zhí)管♈段長(zhǎng)度要💘求(qiu)短得多(duō)。
4.3儀表系(xì)數K比渦(wo)街流量(liang)計大1~2倍(bei)。
5使用情(qing)況及改(gǎi)進措施(shi).
　　旋進旋(xuan)渦流量(liàng)計投入(rù)使用後(hòu)，運行較(jiào)爲穩定(dìng),計量數(shu)據和♋工(gong)藝計算(suan)的理論(lun)數據基(ji)本相符(fu)。但由于(yú)現🈲場環(huan)❗境受幹(gan)擾因素(su)⛹🏻‍♀️比較多(duo),在使用(yong)過程中(zhong)也出現(xiàn)了一些(xie)問題,通(tong)過采取(qǔ)改進措(cuo)㊙️施,問題(ti)得到了(le)解決。
5.1要(yào)根據流(liu)量範圍(wéi)選擇合(hé)适量程(chéng)儀表
　　當(dāng)流量計(ji)經常在(zai)下限流(liu)量附近(jin)工作時(shí),計量精(jīng)度難以(yi)得到保(bǎo)證。爲了(le)使流量(liàng)計的使(shi)用性能(néng)達到理(lǐ)想，要保(bǎo)證🌈流量(liang)計的常(chang)用流量(liang)在量程(chéng)範圍的(de)20%~80%内比較(jiao)合适。用(yòng)戶提供(gong)的流量(liang)範圍一(yi)般是标(biāo)況流量(liang)，但生産(chan)廠家提(tí)供的量(liang)程範圍(wei)卻是工(gong)況流量(liang)，需要根(gen)據工作(zuò)壓力、工(gōng)作溫度(du)及🚩當地(di)的實際(ji)大氣壓(ya)進行💃🏻換(huàn)算,以選(xuan)擇合🚶‍♀️适(shi)的流量(liàng)計。
5.2流量(liang)計在停(ting)産期間(jiān)有流量(liang)顯示問(wèn)題
　　曾有(yǒu)用戶反(fǎn)映流量(liang)計在停(tíng)産期間(jiān)仍有流(liú)量顯.示(shì)的問題(ti),通過查(cha)看中控(kong)室DCS曆史(shi)趨勢,分(fèn)析認爲(wei):①DCS曲線有(yǒu)矩🐆形波(bo)，判斷爲(wèi)振動引(yin)起,一般(ban)顯示爲(wèi)(200~300)m/h左右,而(ér)所用的(de)DN200流量計(jì)下限爲(wei)360m2/h,通過調(diao)整👌小信(xìn)号切除(chú)值,把300m2/h以(yi)💁下的全(quán)部切除(chu);②DCS曲線有(you)時有大(dà)的跳變(bian),分析認(ren)爲現場(chang)有幹擾(rǎo)信号,将(jiāng)儀表外(wai)殼接地(di)。通過采(cai)取措施(shi)後👉,運行(hang)良好。
5.3氫(qīng)氣含水(shuǐ)對流量(liang)計的影(yǐng)響
　　在使(shi)用過程(cheng)中發現(xian)旋進旋(xuán)渦流量(liàng)計對氫(qīng)氣含水(shuǐ)量也有(you)一定要(yao)求,如果(guǒ)比較高(gāo)時會出(chū)現儀表(biǎo)示值嚴(yan)重失真(zhēn)的情況(kuàng)。要求工(gōng)藝人員(yuan)加強對(dui)氫氣幹(gan)燥處理(li)的監控(kòng)。
5.4小信号(hào)切除值(zhí)的設置(zhì)問題
　　設(shè)置小信(xin)号切除(chu)值是根(gēn)據現場(chang)的實際(jì)情況來(lai)确定儀(yí)表㊙️的始(shǐ)動流量(liang)。如果小(xiǎo)信号切(qie)除值設(shè)定得太(tai)大,那麽(me)儀表的(de)始動流(liú)量也就(jiu)相應增(zēng)大,就會(huì)造成在(zai)小流量(liang)時沒有(yǒu)計量;如(rú)果小♌信(xìn)号切除(chu)值設定(dìng)得太小(xiǎo)，那麽儀(yí)表的靈(ling)敏度相(xiàng)應提高(gao),工藝管(guǎn)道的一(yī)些微弱(ruo)振動或(huò)電氣幹(gan)擾就有(you)可能導(dǎo)緻在沒(méi)有氣體(ti)通過的(de)情況🛀🏻下(xià)流量計(jì)開始工(gong)作,從而(er)造成流(liu)量的“無(wú)中生有(yǒu)”，引起不(bu)必要的(de)争議。我(wǒ)👈廠結合(hé)DCS系統的(de)🏃‍♀️曆🔆史趨(qu)勢曲線(xiàn),選擇合(hé)适的小(xiǎo)信号切(qie)🔴除值。既(jì)避免了(le)現場的(de)幹擾，又(yòu)保證了(le)流量計(jì)的正常(cháng)測量。
6結(jie)束語
　　旋(xuán)進旋渦(wo)流量計(ji)在我廠(chang)低密度(dù)、低壓力(li)氫氣的(de)流量測(ce)量應用(yòng)效果良(liáng)好,對于(yú)類似工(gōng)況的氣(qì)體計量(liang)有一定(ding)的借鑒(jiàn)作用。

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