氯堿行業(yè)流量?jī)x表選型探討
更新時(shí)間:2010-11-05 點(diǎn)擊次數(shù):3318次
1、引言
氯堿行業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是環(huán)境惡劣
,腐蝕性強(qiáng)
,易燃易爆
。流體介質(zhì)的總類(lèi)繁多
。液體介質(zhì)主要有蒸汽、軟水
、工業(yè)用河水
、自來(lái)水、生產(chǎn)污水
、燒堿
、鹽水、次氯酸鈉
、二氯異氰尿酸鈉等
;氣體介質(zhì)主要有氫氣、氯氣
、氮?dú)?div id="4qifd00" class="flower right">
、乙炔、氯化氫氣體
、單體等等
。流體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相差很大,流體的輸送管道由DNl5DNl000不等
,流體流量范圍波動(dòng)較大
,所以在氯堿行業(yè)中,為適應(yīng)不同流體介質(zhì)的不同要求
,必須選用滿足流體特性的流量?jī)x表
。要實(shí)現(xiàn)流量的準(zhǔn)確和可靠的測(cè)量,流量?jī)x表的正確選型是至關(guān)重要的
。下面作者就十多年對(duì)流量?jī)x表設(shè)計(jì)選型的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)作一些總結(jié)
。
2、流量?jī)x表選型的原則
2.1 流量?jī)x表的分類(lèi)
流量?jī)x表按測(cè)量方法一般可分為速度式流量?jī)x表
、容積式流量?jī)x表和質(zhì)量流量?jī)x表三大類(lèi)
。
(1) 速度式流量?jī)x表
速度式流量?jī)x表是以直接測(cè)量封閉管道中滿管流流動(dòng)速度為原理的流量計(jì)。一般包括:渦輪流量計(jì)
、渦街流量計(jì)
、旋進(jìn)渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)
、分流旋翼式流量計(jì)
、激光多普勒流量計(jì)、插入式流量計(jì)
、差壓式流量計(jì)
、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等。我們現(xiàn)場(chǎng)上用得zui多的就是速度式流量?jī)x表
。
(2) 容積式流量?jī)x表
容積式流量?jī)x表就是在單位時(shí)間里直接測(cè)量通過(guò)管道的流體體積
。一般包括:橢圓齒輪流量計(jì)、刮板式流量計(jì)
、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)
。
(3) 質(zhì)量流量?jī)x表
質(zhì)量流量?jī)x表是用于計(jì)量流過(guò)某一橫截面的流體質(zhì)量流量或總量的流量計(jì)。一般有:科力奧式質(zhì)量流量計(jì)
、量熱式流量計(jì)
、沖量式流量計(jì)等。
2.2 流量?jī)x表選型原則根據(jù)氯堿行業(yè)特點(diǎn)
,對(duì)流量計(jì)選型
,一般可按以下幾點(diǎn)進(jìn)行:
(1) 首先要考慮防爆性能
。氯堿行業(yè)中的的介質(zhì)如:氫氣
、乙炔
、氯化氫等氣體均是易燃易爆的介質(zhì)
,所以選型的*步就是要考慮流量?jī)x表的防爆性能。不僅要考慮流量計(jì)本身的防爆性
,還要充分考慮整個(gè)流量測(cè)量系統(tǒng)必須滿足防爆等級(jí)要求
。
(2) 其次是弄清工藝介質(zhì)的物理和化學(xué)特性
。比如:介質(zhì)的溫度
、壓力
、密度、粘度
、電導(dǎo)率
;流量測(cè)量范圍;充許的壓力損失
;介質(zhì)的腐蝕程度等等
。通過(guò)綜合考慮流體的的特性,選用合適的流量計(jì)
。
(3) zui后就是流量計(jì)的性價(jià)比。根據(jù)不同流體
,使用在不同的場(chǎng)合
,選擇合適的、性價(jià)比高的流量計(jì)
。比如:用于成本核算或檢測(cè)工藝控制過(guò)程重要參數(shù)的流量?jī)x表
,就要選用精度高
、維護(hù)量少的進(jìn)口流量?jī)x表;而在工藝控制過(guò)程中只是作為一般參考價(jià)值的流量?jī)x表
,就以選用精度較低
、比較經(jīng)濟(jì)的流量?jī)x表。
3、選型例子
3.1 水流量的測(cè)量
我公司用水主要分為:清水
、軟水、工業(yè)用水
。
(1) 清水和軟水的測(cè)量
對(duì)于DN200口徑以下清水和軟水的測(cè)量
,我們都是采用一般的旋翼式水表。旋翼式水表價(jià)格低
、安裝方便
、儀表維護(hù)量又少,很實(shí)用
。DN200口徑以上清水就需用電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量
。而DN200口徑以上的軟水,由于軟水導(dǎo)電率很小
,不能使用電磁流量計(jì)
,只能采用差壓式流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。
(2) 工業(yè)用水的測(cè)量
清水由于價(jià)格高
,所以在氯堿行業(yè)中生產(chǎn)過(guò)程用水都是使用簡(jiǎn)單處理的工業(yè)水
。我公司所用的工業(yè)水就是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的邕江河水,水雜質(zhì)較多
,特別是夏天
,水很濁,用一般的水表根本無(wú)法測(cè)量
。而用差壓式流量計(jì)測(cè)量
,每個(gè)月就要清洗一次孔板,很麻煩
。超聲波流量計(jì)雖然安裝方便
、不用接觸介質(zhì)、維護(hù)量較少
,但是精度低
,所以經(jīng)過(guò)比較,工業(yè)水的計(jì)量
,我們是采用電磁流量計(jì)
。電磁流量計(jì)精度較高;口徑范圍大,量程比寬
,而且它的安裝方式也很多
,有:插入式、法蘭連接式
、夾持式
,電極可拆出清洗。由于以上的這些優(yōu)點(diǎn)
,所以我公司工業(yè)用水全部采用ABB的電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量
。對(duì)于口徑DN400以上或管道埋在地下的,我們選用插入式電磁流量計(jì)
;這樣安裝起來(lái)比較方便
;而管道在地面上的,我們采用法蘭式電磁流量計(jì)
。由于工業(yè)水沒(méi)有什么腐蝕
,所以電極我們選用的是不銹鋼電極。目前電磁流量計(jì)用于工業(yè)用水的測(cè)量我們已經(jīng)用了20多套
,除了每年大檢修需要清洗一次電極外
,基本上不需要維護(hù)。
3.2 蒸汽流量的測(cè)量
蒸汽流量的測(cè)量
,我公司應(yīng)用較多的是差壓式流量計(jì)
。差壓式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中檢測(cè)流量zui常用的一種流量?jī)x表。因?yàn)樗鼨z測(cè)方法簡(jiǎn)單
,沒(méi)有可動(dòng)部件
,穩(wěn)定性好,可靠性高
,價(jià)格較低
,儀表不經(jīng)實(shí)流標(biāo)定就能達(dá)到一定的精度,并且容易排除故障
,所以在蒸汽的計(jì)量中我們基本上都是差壓式流量計(jì)
。我公司目前在蒸汽計(jì)量中一共用了將近40多套差壓式流量計(jì)?div id="jfovm50" class="index-wrap">;旧峡梢詽M足公司對(duì)蒸汽成本核算的要求
。但是選用差壓式流量計(jì)計(jì)量蒸汽時(shí),為保證測(cè)量精度
,還必須要對(duì)它進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償
。因?yàn)樵趯?shí)際檢測(cè)中,工藝過(guò)程的參數(shù):壓力和溫度會(huì)經(jīng)常波動(dòng)
,不可能*符合標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)要求
。另外
,差壓式流量計(jì)在安裝時(shí)必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝,才能保證整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量誤差在允許的范圍內(nèi)
。
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,我們感到用差壓式流量計(jì)是有一定的局限性
。由于差壓式流量計(jì)的安裝要求較高
,在大口徑管道使用差壓式流量計(jì)測(cè)量經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生蒸汽泄漏,造成儀表維護(hù)量增加
。所以現(xiàn)在我們嘗試用阿紐巴傳感器測(cè)量大口徑蒸汽流量
。但由于國(guó)產(chǎn)的阿牛巴傳感器性能不夠穩(wěn)定,維護(hù)量大
,而進(jìn)口的阿牛巴傳感器價(jià)格較高
,要在企業(yè)中推廣,還是比較困難
。所以比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的還是差壓式流量計(jì)
。
3.3 氣體流量的測(cè)量
我公司除了在蒸汽流量測(cè)量中采用差壓式流量計(jì)外,在氣體的測(cè)量中也是廣泛應(yīng)用
。對(duì)于氫氣的測(cè)量
,我們也是采用差壓式流量計(jì)。由于氫氣很干凈
,無(wú)雜質(zhì)
,用差壓式流量計(jì)測(cè)量根本不需要維護(hù),但氫氣易燃易爆
,所以在整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中選用的儀表必須是本安型的
。我公司測(cè)量氫氣的差壓式流量計(jì)已經(jīng)用了十多年,一直都沒(méi)出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題
。在氯氣流量的測(cè)量中
,由于氯氣具有較強(qiáng)的腐蝕性,在工藝控制中
,干氯氣測(cè)量
,我們是選用不銹鋼做孔板進(jìn)行測(cè)量;而帶水的氯氣
,我們選用玻璃鋼材質(zhì)的節(jié)流裝置
。這幾套孔板已經(jīng)用了好幾年,都不需要清洗
。但目前對(duì)于氯氣的計(jì)量
,我們還找不出一個(gè)有效方法。原想采用孔板或轉(zhuǎn)子流量計(jì)
,但由于我公司經(jīng)氯氣分配臺(tái)后出來(lái)的氯氣壓力較小
,只有0.1Mpa
,并且壓力波動(dòng)較大,經(jīng)過(guò)孔板或轉(zhuǎn)子流量計(jì)后壓力損失較大
,壓損后后續(xù)分廠根本無(wú)法正常生產(chǎn)
。所以目前,氯氣的的計(jì)量還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)
,這也是我們今后需要解決的一個(gè)難點(diǎn)
。另外,在氮?dú)?div id="m50uktp" class="box-center"> 、氯化氫氣體
、乙炔的流量測(cè)量中,我們也是采用差壓式流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量
。
3.4 污水流量的測(cè)量
根據(jù)環(huán)保要求
,工廠排出的污水量不能超出國(guó)家規(guī)定的范圍。所以在公司排污渠必須安裝流量計(jì)
。我公司排出的污水經(jīng)過(guò)處理后
,酸堿度一般在69之間,但還是有一定的腐蝕性
,所以我們選取明渠流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量
。由于明渠流量計(jì)采用超聲波技術(shù)對(duì)各類(lèi)堰槽的液位進(jìn)行非接觸測(cè)量,所以維護(hù)量很小
,效果還可以
。
3.5 電磁流量計(jì)的應(yīng)用
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行工作的。它能測(cè)量具有一定電導(dǎo)率的液體或液固兩相介質(zhì)的體積流量
。它具許多優(yōu)點(diǎn):壓力損失?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">。灰r里通過(guò)防腐處理可測(cè)量腐蝕性流體
;含有顆粒
、懸浮物的液體也可測(cè)量;測(cè)量精度較高
,可達(dá)0.2級(jí)等等
。由于電磁流量計(jì)的這些特點(diǎn),所以在氯堿行業(yè)中廣泛使用
。我們公司的成品一燒堿的計(jì)量就是使用電磁流量計(jì)
。燒堿;化學(xué)名NaOH
,是氯堿行業(yè)的主要成品
。成品燒堿的濃度為30%和50%,溫度為100℃左右
。因?yàn)闊龎A腐蝕性強(qiáng)
,又含有顆粒
,溫度高,以前我們對(duì)燒堿一直無(wú)法計(jì)量
。九十年代后期
,由于進(jìn)口電磁流量計(jì)的廣泛使用,我們也嘗試在燒堿的的計(jì)量中使用電磁流量計(jì)
。效果很好
。我們根據(jù)燒堿的特性,電極選用鈦電極
,襯里采用PTFE的一體式電磁流量計(jì)。測(cè)量燒堿的這幾套電磁流量計(jì)運(yùn)行了幾年
,沒(méi)有出現(xiàn)什么問(wèn)題
。另外,我們也用它來(lái)測(cè)量同樣具有腐蝕性的鹽水及次氯酸鈉等流體
,效果也很好
。通過(guò)這幾年的的應(yīng)用,我們總結(jié)了電磁流量計(jì)選型的一般步驟:
- 根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
,選用各種不同材質(zhì)的電極
;
- 根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性和溫度,選取襯里材料
;
- 根據(jù)管道的材質(zhì)
,決定是否要接地環(huán)。如果管道是襯塑管或PVC管則要選用接地環(huán)
;
- 根據(jù)工藝提的流量條件,在滿足儀表對(duì)流速范圍要求的前提下,盡量采用與工藝管道一致的口徑;
- 工藝必須保證有一段管段是滿管的;
- 根據(jù)工藝參數(shù)的重要程度及使用環(huán)境,選取進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)的電磁流量計(jì)。
我們根據(jù)以上原則選取的電磁流量計(jì)
,都能滿足生產(chǎn)和計(jì)量的要求,而且儀表壽命很長(zhǎng)
。
4、流量選型的體會(huì)
做了這么多年的儀表設(shè)計(jì),我覺(jué)得流量?jī)x表的選型與工藝員正確提出的工藝條件關(guān)系很大
,我們經(jīng)常選取的一套流量測(cè)量系統(tǒng)
,但zui終用到生產(chǎn)上無(wú)法投運(yùn)或者效果達(dá)不到工藝要求。究其原因
,很重要的一點(diǎn)就是沒(méi)有正確落實(shí)工藝條件
。另外
,儀表設(shè)計(jì)人員自身素質(zhì)的提高也很重要,如果儀表設(shè)計(jì)員沒(méi)有豐富的知識(shí)
,企業(yè)主人翁的精神
,那也無(wú)法高質(zhì)量的完成儀表設(shè)計(jì)工作。
5、流量?jī)x表期望
氯堿行業(yè)中鹽
、煤的計(jì)量一直都是各企業(yè)的計(jì)量難點(diǎn),通過(guò)測(cè)量鍋爐的產(chǎn)汽來(lái)?yè)Q算出熱能值
,zui后算出煤的用量
。這一思路也正在我公司初步落實(shí)。我們相信
,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
,氯堿行業(yè)中鹽、煤
、油
、氯氣等計(jì)量難點(diǎn)zui終都會(huì)被克服。
6、結(jié)束語(yǔ)
流量計(jì)選型是一項(xiàng)技術(shù)性
、實(shí)用性、責(zé)任性很強(qiáng)的工作
,要做好這項(xiàng)工作
,必須充分了解各種流量計(jì)的測(cè)量原理,了解
、掌握各流量計(jì)生產(chǎn)廠家發(fā)展動(dòng)態(tài)
,弄清測(cè)量對(duì)象的工藝狀況,只有這樣我們?cè)O(shè)計(jì)的流量測(cè)量系統(tǒng)才能經(jīng)濟(jì)
、實(shí)用
、可靠,才能更好地為生產(chǎn)服務(wù)
。
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