摘要:介紹了化工(gong)生産中常用的流(liú)量計類型,以及流(liú)量計 的幾種典型(xíng)工況選型應用方(fang)案。流量計作爲工(gong)藝過程控制的重(zhong)要參數,同時也作(zuo)爲内部和外部計(jì)量的重要手段🌐,它(ta)的使用貫穿正常(chang)生産控制、生産能(neng)耗計算和貿易結(jie)算的各個環節。流(liu)量計的正确選用(yong)和準确高精度穩(wen)定測量,既可爲生(shēng)産控制提👉供有效(xiào)的控制依據,實現(xiàn)單流量控制、流量(liang)配比控制等控制(zhì)功能,同時也爲生(sheng)産能耗成本計算(suàn)☁️以及✨對外貿易結(jie)算提供了可靠的(de)計量數據。
1概述
　　流(liú)量是指每單位時(shi)間内流經有效截(jie)面的流體數量,該(gai)數量可以用體積(ji)和質量來表示,分(fèn)别稱爲體🍓積流🐆量(liàng)和質量流量1。常用(yong)的流量單位分别(bie)有m3/h、Nm3/h、L/h、Nm3/h、kg/h、T/h等。流量計是♈指(zhǐ)測量流體流量的(de)儀表,它能指示和(hé)記錄某瞬時流體(ti)的流量值;計量表(biǎo)(總量表)是指測量(liang)流🔞體總量的儀🈚表(biǎo),它能累計某段時(shi)間間隔内流體的(de)總量,即各瞬時流(liu)量的累加和,目前(qian)也常使用将瞬時(shí)流量信号送入🔞DCS系(xì)統來實現流量累(lèi)積功能。
　　化工企業(yè)中常用的流量儀(yí)表分爲以下幾大(dà)類。
(1)速度式流量計(jì):以測量流體介質(zhì)在管道中的流速(sù)作爲測量依據進(jin)行流量計算的儀(yi)表。常用的有節流(liu)裝置與 差壓變送(song)器 配套的 差壓式(shì)流量計 、 電磁流量(liàng)計 、 渦街流量計 、 渦(wo)輪流量計 、 轉子流(liu)量計 、 超聲波流量(liang)計 等。
(2)容積式流量(liàng)計:以單位時間内(nèi)所排出的液體固(gù)定容積的數目作(zuò)爲測量依據。常用(yòng)的有 齒輪流量計(jì) 、 腰輪流量計 、雙轉(zhuǎn)子流量計等。
(3)轉子(zi)流量計
(4)質量流量(liàng)計
2入電解槽鹽水(shuǐ)流量計的典型選(xuǎn)型應用.
2.1入電解槽(cao)鹽水流量計工況(kuang)
　　總電流爲40KA的四個(gè)電解槽,每個單元(yuán)槽鹽水流量範圍(wéi)爲0~20m3/h,總電🙇🏻流爲60KA的四(si)個電解槽,每個單(dan)元槽鹽水流量範(fàn)圍爲0'~30m3/h;工作💔壓力爲(wèi)100KPa,工作溫度爲60±5℃,鹽水(shui)介質具有腐蝕性(xing)。此流量作爲電解(jiě)槽單槽聯鎖🤟停的(de)條件,流量低低報(bào)警時聯鎖停單個(gè)電解槽。電解槽鹽(yan)水流✂️量測量的常(chang)見的工況影💛響因(yin)素主要爲:
(1)電解槽(cáo)的電磁場幹擾
(2)機(jī)泵電流不穩導緻(zhì)鹽水泵流量不穩(wen)
(3)鹽水介質含雜質(zhi)未處理完全,影響(xiǎng)流量
(4)在溫度低和(he)濃度高鹽水容易(yi)結晶,影響流量經(jing)過---次和✊二次🌈精制(zhi)後的精鹽水進入(rù)電解槽,流量應符(fú)合每個槽💋的工藝(yi)指标要求,如果流(liu)量波動不穩定❓,将(jiāng)對膜産生影響,對(dui)電解槽将造成很(hěn)大危害,流量計的(de)可靠和準确測量(liang),有助于保證生産(chǎn)穩定、高效運行。
2.2兩(liang)種電解槽鹽水流(liu)量計的性能比較(jiao)
　　進電解槽鹽水流(liú)量測量,主要采用(yòng) 金屬管轉子流量(liàng)計 和電磁流量計(jì)兩種測量方式,以(yǐ)下就兩種流量計(jì)在性能上進🙇🏻行比(bǐ)對。
 
　　用于進電解槽(cao)鹽水流量測量金(jin)屬管轉子流量計(jì)🈲和電🐪磁流量計選(xuan)型情況,該選型在(zài)電解鹽水工況長(zhang)期應用效果📱較好(hao),具體如下。
　　金屬管(guǎn)轉子流量計:錐筒(tong)/浮子導杆/浮子/其(qi)他接液部分材質(zhi)爲钛,二線制4~20mA,指示(shì)器精度:±2%,變送器精(jīng)度:±0.5%,底進頂出。
　　電磁(cí)流量計:襯裏材質(zhi)爲PFA,電極和接地環(huán)材質爲钽,24VDC四線制(zhi),輸出:4~20mA+HART,精度:±0.5%,内置DC噪(zao)聲切除電路,雙頻(pin)勵磁方式。
　　結合介(jie)質特性和儀表特(tè)性,以及長期應用(yong)運行情況,對兩種(zhong)流量計的應用情(qíng)況進行比對。.
金屬(shǔ)管轉子流量計:
(1)安(ān)裝位置上有優勢(shi),不限電磁場的限(xiàn)制,可直接安裝貼(tiē)近于電解槽進口(kǒu)處,滿足垂直安裝(zhuāng)的要求即🈲可,便于(yu)現場工藝人員在(zài)電解槽廠房内直(zhi)觀觀察流量。
(2)接線(xian)方式上有優勢,爲(wei)二線制儀表,從中(zhōng)控室到現場✍️隻需(xū)敷設🌍兩根電纜,節(jiē)約了電纜材料費(fei)用和敷♻️設費用,同(tóng)時不需要🧡中控DCS系(xì)統提供一路單獨(du)配電。
(3)使用後的故(gu)障維護情況:出現(xiàn)故障的概率不高(gāo),液📧位個🌈别出現小(xiao)範圍的波動現象(xiàng)時,造成的原因之(zhi)👉--可能😘爲長期使用(yòng)後浮子和導杆上(shàng)下動作,表面出現(xian)磨損卡澀現象,其(qi)二可能由于介質(zhi)出現結晶或是介(jie)質中含雜物,此🌍時(shi)可在流量聯鎖解(jie)除後,用橡皮錘子(zi)輕敲測量管的外(wài)璧,使堆積在浮子(zi)處的雜物順流流(liu)走,以保證浮子動(dòng)作順暢。同時每次(ci)停車㊙️檢修時将流(liu)量計拆下清洗并(bing)對浮💋子、導杆等進(jin)行檢🏃‍♂️查處理。(4)采購(gou)成本:由于鹽水介(jie)質具有腐蝕性,該(gāi)📧流量計在正常開(kai)車情況下不具備(bèi)拆下檢修的工況(kuang)條件,錐筒/浮子導(dao)杆/浮✊子/其他接液(ye)部分材質均采用(yòng)钛材,采購成本較(jiào)大。
電磁流量計:
(1)安(an)裝位置需遠離強(qiáng)磁場、直管段要求(qiu)不高:電磁流量計(ji)采用法❓拉第電磁(cí)感應原理,由于液(ye)體中感應出的電(dian)勢值很小,所以要(yao)引入高放大倍數(shu)的放大器,這樣電(diàn)磁流♋量計就特别(bie)容♻️易受外界電磁(cí)場的幹擾,即使很(hen)微弱的信号在經(jīng)過高倍放大後,對(duì)結果的影響也是(shi)巨大的,在磁場的(de)幹擾㊙️下可能造成(cheng)☎️流量的波動🍉。而強(qiáng)直流電流的電解(jiě)槽會産生-一個強(qiang)磁場,磁場會使電(diàn)磁流量計的電磁(ci)線路受到幹擾,因(yīn)此電磁流量計安(an)裝時不可安裝在(zai)電解槽内🐇,安裝在(zài)與電解槽保持--定(dìng)的距離的位置,即(jí)可🏃‍♂️滿足💛安裝要求(qiú)。由于電🔴磁流量計(jì)不安裝在電解槽(cáo)内,在✏️電解廠房内(nei)安裝流量顯👨‍❤️‍👨示表(biao),以方便工藝人員(yuán)對鹽水流量進行(háng)監控操作。此工況(kuang)的電磁流量計選(xuǎn)型選用雙頻勵磁(ci)方式,可以在較大(dà)範圍内消除環境(jing)電磁場的幹擾,同(tong)時采用内置DC降✉️噪(zào)電路,口徑⭐爲15mm或以(yǐ)上且流體電導率(lǜ)爲50us/cm或以上時,可💚以(yi)有效工作。.
　　電磁流(liú)量計有一定的安(an)裝直管段長度要(yao)求,如果📱介質不🍉滿(man)管或有氣泡,會導(dǎo)緻勵磁磁場的偏(pian)差和波動,測量🍉數(shu)據不準⚽确,而直管(guǎn)段則是爲了進一(yi)步☁️消除氣泡。上遊(yóu)不應小于5D,下遊不(bú)應小于3D或按廠家(jia)要求。
(2)接線方式:二(èr)線制和四線制電(dian)磁流量計的精度(du)、抗幹擾能力和成(chéng)本等各方面考慮(lü),國内主要選用的(de)是四線制儀表,二(èr)線🐅電源和二線信(xìn)号,目前主流以🤩使(shi)用24VDC居❤️多。
(3)使用後的(de)故障維護情況:電(dian)磁流量計在安裝(zhuang)位置不受電磁幹(gàn)擾且符合安裝規(gui)範的情況下,故障(zhàng)率較低,可能造成(chéng)流量波動或其他(tā)異常的原因之一(yī)是接地不可靠或(huò)接地⛹🏻‍♀️電阻不符合(he)要求,接地電阻應(yīng)控制在49以下,遇到(dao)🛀🏻流量波動時應先(xiān)對電磁流量🛀計的(de)接地進行檢查,确(què)保🏒接地良好;其二(èr)是檢查主📐闆是否(fǒu)有發熱現象,電子(zi)元件在長期帶電(diàn)工作的情況下,可(ke)能出現🌈元件老化(hua),可更換進行排查(cha);其三是檢查中控(kong)DCS的供電電源電壓(yā)是否在工作範圍(wei)内,運行時間🤞較久(jiǔ)的系統,由于負🔞載(zai)的增加和電源的(de)🌏老化,電壓會出現(xiàn)衰減現象;其四是(shì)由于鹽水可能會(hui)出現結垢的現象(xiàng),需利用每次停車(che)時間對電磁🔅流量(liang)計的電極及本體(tǐ)進行清洗,以避免(miǎn)此類幹擾因素。
(4)采(cai)購成本:電磁流量(liang)計雖然采用了四(sì)線制,增加了電🙇‍♀️纜(lǎn)的成本和敷設費(fei)用,但由于電解槽(cao)離中控室的距離(li)一般爲💞幾百米,總(zong)的成本相較金屬(shǔ)轉子流量計而言(yan),差距較大。
綜合以(yi)上,從使用維護情(qing)況、安裝、成本等各(ge)方面考慮,電磁流(liu)量👌計比金屬轉子(zi)流量計在電解槽(cáo)鹽水流量工況上(shàng)使用的性價比更(gèng)高,且由于體積小(xiǎo)在維護.上更方便(bian)。早期的電解槽采(cai)用了金屬轉子流(liu)量計,而目前主要(yào)以電磁流量計作(zuo)爲主要測量手段(duàn)。
3氮氣計量流量計(jì)的典型選型應用(yòng)
3.1氮氣流量計量
　　随(sui)着對成本核算的(de)不斷重視,計量的(de)要求不斷提高,氮(dàn)㊙️氣計量也列入二(er)級計量的範圍,氮(dàn)氣的準确💋計量,爲(wèi)節能降耗、成本核(hé)算提供了重要的(de)依據。抓好氮氣計(ji)量,主要做好以下(xià)幾🍉點:
(1)各用戶需有(you)單獨的計量儀表(biǎo)
(2)确保現場流量計(ji)運行正常,測量準(zhun)确
(3)在DCS系統對氮氣(qi)流量運用補償公(gōng)式做好标況補償(cháng)
(4)對漏點進行排查(cha),對氮氣産量和用(yong)量進行定期核算(suàn)
3.2幾種氮氣流量的(de)性能比較
　　氮氣管(guǎn)道基本爲碳鋼管(guan)道,氮氣介質中的(de)幹擾因素主要是(shì)水、雜質等,不具有(you)腐蝕性。氮氣流量(liang)測量主要應用以(yi)下幾種氮氣流量(liàng)計,下面對它們的(de)性能進行比較。
綜(zōng)合以上:
(1)從測量精(jing)度上,渦街流量計(jì)的精度最高,轉子(zǐ)流量計第二,差壓(ya)㊙️式流量計第三。
(2)從(cong)維護情況上,轉子(zǐ)流量計的維護量(liang)最大,差壓變☂️送器(qì)🌍第二,渦街流量計(jì)最少。
(3)從采購成本(běn)上,差壓式流量計(ji)和轉子流量計相(xiang)差🔱不大🙇‍♀️,渦街流量(liang)計最高。
　　在選擇氮(dan)氣流量時,可根據(ju)計量點的重要程(chéng)度和現🐆場安裝空(kōng)間來綜合考慮,用(yong)于比較重要的總(zong)管😘計量⛱️時,建議優(yōu)先采用渦街流量(liang)計。
 
4結束語
　　在化工(gōng)生産控制和計量(liang)中,流量計作爲重(zhong)要的監控🌈儀表💃,也(ye)作爲内部成本核(he)算和對外貿易計(jì)量的💜儀表,發揮着(zhe)越.來越重要的作(zuò)用。各類的流量計(jì)都🔞有其優劣勢,在(zai)流量計的選型應(ying)用上🐕,應從安裝、成(chéng)本、維護等❓各個因(yin)素綜合考慮㊙️,選擇(zé)适用于:工況的😘性(xìng)價比較高的流量(liàng)儀表。流量的準确(què)測量,有利于😄保證(zheng)生産的穩定,也爲(wèi)企業争取更大效(xiào)益提供了有力的(de)技術手段💰。

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