摘要：流量儀表(biǎo)是現代生産過程(chéng)中計量重要的手(shǒu)段，同時它也是保(bao)證産品質量，安全(quan)生産和平穩運行(háng)的重要🌈途徑🔞，随着(zhe)智能化的産業不(bú)斷發展，各個🐆企業(yè)對其計量💁要求也(ye)是越來☂️越高，沒🛀🏻有(you)一套完整的體系(xi)難🌏以生存。當📧下對(dui) 高壓插入式渦街(jiē)流量計 的使用在(zài)逐步擴大。文章以(yǐ)煤化工企業爲研(yan)究，對其計量儀表(biǎo)更新問題作了如(rú)下的闡述，結合現(xian)場實際👨‍❤️‍👨工況💃🏻，叙述(shu)了能🈲源化工企業(yè)變換裝置入口粗(cū)煤氣流量計 應用(yòng)過程中所存在問(wen)題及改進辦法，成(cheng)功解決了影響裝(zhuang)🔱置⛹🏻‍♀️流⛷️量計量的問(wen)題。
0引言
　　近些年,随(suí)着我國工業的迅(xùn)猛發展,對于煤化(hua)工而言,流量儀表(biao)是煤化工生産過(guò)程的重要指标之(zhī)一。流量🤩計量貫穿(chuan)于全過程中，任何(hé)一個環節都離不(bu)開流量計量。在現(xian)實中,操作工靠着(zhe)這些關鍵參數對(dui)生産流程進行監(jiān)㊙️測和控制,并實現(xiàn)生産工藝控🔴制的(de)自動化‼️。這對提高(gao)化工産品的産✍️量(liàng)和質量,保📐障生産(chan)安全🍓，改進工藝操(cāo)作,改善工藝生産(chan)條件等🏃🏻方面都有(yǒu)着非常⭐重要的意(yì)義。同時,流量計量(liang)也是🔴企🚩業經濟核(hé)算的重要依據,流(liú)量計量正确可靠(kào)是保證企業生産(chan)率進行，保證經濟(ji)效益的重要手段(duan)之一。隻有确保流(liú)🐅量測量數據的科(kē)學與正确,才能🌈實(shí)現企業管🌏理工作(zuo)的高效和實效,加(jiā)強裝置進出❌口流(liú)量計儀表的改造(zao),不僅有利于促進(jin)企業的節能降耗(hao),而♊且有利于企業(yè)的可持續發展🔴,從(cong)而有效提高生産(chǎn)效率。
1裝置簡介.
1.1氣(qi)化變換裝置
　　變換(huan)裝置特點是高溫(wen)、高壓、易燃、易爆、易(yì)腐蝕、有毒有害;工(gōng)藝特點是高CO.低水(shui)氣比、含塵含油的(de)工藝氣。變換裝置(zhi)處理來自氣化裝(zhuāng)置3.9MPa、175℃、176400Nm3/h粗煤氣,粗煤氣(qi)進入洗滌分離塔(ta)洗滌分離🧡掉粗煤(mei)氣中的液滴、焦油(yóu)、煤💁塵等雜質後,進(jìn)入到氣氣換熱器(qì)管程,與殼程來自(zì)💔第二變換爐🐆的變(biàn)換氣換❤️熱。換熱後(hòu)的粗煤氣經煤氣(qi)過濾器進一步脫(tuō)除煤氣中🐕的焦油(yóu)、灰塵後,進入到第(di)一變換爐進行變(biàn)換反應,該反🌍應爲(wèi)強放熱反🐪應。第一(yi)變換爐出口變換(huan)氣經第一淬冷增(zēng)濕器進行增濕、降(jiàng)溫後進入到第二(er)變換爐進行變換(huan)反應。反應後的變(bian)換氣🤟通過氣氣換(huan)熱器的殼程換熱(re).後,依次進入第二(er)淬冷增濕💯器、第三(sān)變換爐、第三淬冷(leng)🏃🏻增濕器、第四變換(huan)爐;出第四變換爐(lu)的變換氣,逐級進(jìn)入淬冷水預熱器(qi)、洗滌水預熱器、鍋(guō)爐給水預熱器、脫(tuo)鹽水預熱器、最終(zhong)冷卻器的管程,變(biàn)換氣洗滌降溫至(zhì)40C。經冷卻裝置餘熱(re)回收,生成274000Nm3/h,生成變(biàn)換氣送至低溫甲(jiǎ)醇洗工段。
　　來自氣(qì)化裝置的粗煤氣(qì)組分主要成分是(shi)CO、H2、CH4、CO2、水蒸汽、粗焦油、油(you)類和輕烴類氣體(tǐ)。
1.2低溫甲醇洗裝置(zhi)
　　低溫甲醇洗裝置(zhì)是中某化工公司(si)年産100萬噸合成🔞氨(an)項目🔞主流程裝置(zhì)。來自變換裝置的(de)含飽和态水蒸氣(qi)的變換氣溫度40℃、壓(ya)力3.4MPa(G)、流量274048Nm3/h進入甲醇(chún)洗裝置變換氣(單(dān)系列),裝置按兩系(xi)列并列配置分别(bié)爲低溫❤️甲醇洗一(yi)系列及二系列。低(dī)溫甲醇洗的主要(yao)任務是脫除變換(huan)🌈氣中CO2.H2S、COS及石腦🧑🏽‍🤝‍🧑🏻油(粗(cū)苯)等雜質,爲液氮(dàn)洗裝置提供合🏃格(ge)的淨化氣;同時回(huí)收石腦油(粗苯)和(he)部分CO2,爲硫回收裝(zhuāng)♋置提供富含H2S的酸(suan)性氣,爲尿素裝置(zhi)提供高純度的CO2産(chan)🍓品氣,爲VOCs裝置提供(gong)含🥰有微量烴類的(de)尾氣。本裝置包含(han)如下幾個系統:變(bian)換氣冷卻☎️系統、預(yu)洗和H2S/CO2吸收系統、甲(jiǎ)醇閃蒸系統、熱再(zai)生系統㊙️、預洗甲醇(chun)再生系統、尾氣水(shui)洗及貯槽系統。
2組(zǔ)分參數介紹
2.1變換(huàn)粗煤氣主要成分(fèn)
　　粗煤氣組分含量(liàng)N2(2.72%).H(26%)、CO2(4.78%)、CH4(8.41%)、H2S(0.22%)、C0(57.41%)、CnHm(0.5%)、BTX(0.1%).焦油(0.04%)、油(0.13%)、酚(0.02%);壓力:3.9MPa,溫(wēn)度:175℃,操作密度:22.1kg/m3,流量(liang):176400Nm3/h。
2.2低溫甲醇洗變換(huàn)氣組分參數
　　變換(huan)氣組分含量(MOL%)N2(1.55%)、H2(52.21%)、H2S(0.24%)、CO(1.5%)、CO2(38.62%)、CH4(5.28%)、CnHm(0.57%)、C2H4(0.06%)、C2H6(0.27)壓力(lì)3.4MPa，溫度40℃，流量：274048Nm3/h。
3變換裝(zhuāng)置入口和低溫甲(jia)醇洗入口流量計(ji)在裝置運行中的(de)重要性
　　變換裝置(zhi)入口和低溫甲醇(chun)洗入口流量計在(zài)裝置運🔴行中充當(dang)🧡着重要的角色，兩(liǎng)套變換及低溫甲(jiǎ)醇洗裝置，每套系(xì)列入👉口各設有一(yi)台流量計，變換入(rù)口流量計量程0～320000Nm3/h，低(dī)溫甲✨醇洗入口流(liú)量計量程0～350000Nm3/h，主要是(shì)對變換入口粗煤(mei)❄️氣和低溫⛱️甲醇洗(xi)入口的淨化氣流(liú)量進行連續測量(liàng)，操作工靠着這些(xie)參數對生産流程(chéng)進行監督和控制(zhi)，并實現生産流程(chéng)的自動化，改進操(cāo)作工藝；改善生産(chan)條件；利🈲用流量計(ji)來體現㊙️裝置的負(fu)荷，根據負荷調整(zhěng)工藝指👌标，确保裝(zhuāng)置出口工藝💘指标(biāo)合格，對💞工藝操作(zuò)進行及時的♊指導(dǎo)和流量核算。同時(shi)對氣化爐的産氣(qì)量和變換、低溫🚩甲(jia)醇洗入口氣量是(shì)否平衡，其流量計(ji)測量指示的🈲正确(que)與否，将直接影響(xiǎng)下遊工藝負荷的(de)調整。
　　流量計量是(shì)氣化與變換、低溫(wen)甲醇洗裝置經濟(jì)核算的重要✊依據(ju)，計量流量計的正(zheng)确可靠是保證一(yī)個企業生産經濟(ji)效益的💘重要手段(duan)之一。
4原流量計運(yun)行情況及存在問(wen)題
(1)變換原流量計(jì)測量原理：壓差流(liú)量計主要由測量(liàng)💁元件、差壓變🌈送器(qì)構成，其工作原理(li)是利用能量守☎️恒(heng)定律得出的流量(liang)測定結果。流經管(guan)内節流件時，由于(yu)節㊙️流件的流通截(jie)面比管🈲道截面🌐小(xiao)，流束形成局部收(shōu)縮，在壓頭作用下(xia)，流體加速，動能❓增(zēng)加，勢能下降導緻(zhì)靜壓下降，在節流(liú)前後形成壓力差(chà)。并通過測量流體(tǐ)壓力差來實現流(liu)㊙️量的測量。
　　原變換(huàn)裝置入口流量計(ji)，采用文丘裏節流(liú)裝置，取❤️壓根部閥(fa)爲DN15，在運行過程中(zhong)，由于取壓口爲導(dao)壓管取壓，取壓🤟流(liu)速降低，由于粗煤(méi)氣中含有NH3，H2O和CO2這三(san)種物質，當🈲粗煤氣(qì)溫度較低的溫度(du)會産生碳氨結晶(jing)，導緻取樣管線堵(dǔ)塞，産生壓差偏離(li)現象。
　　再加上煤焦(jiao)油以及粉末顆粒(lì)狀物體，在生産使(shi)用🌂測📐量中，極易出(chu)現儀表導壓管堵(du)塞問題。在冬季高(gao)✊凝固👌點介質環境(jìng)中，還會出現凍堵(dǔ)問題，從而影響儀(yí)表的正确測⚽量，在(zai)極端條件🛀🏻下甚至(zhi)會導緻差壓變送(sòng)器膜❓盒損壞現象(xiàng)。導壓管增加了蒸(zhēng)汽伴熱後🏃🏻也得不(bu)到根本性解決，導(dao)壓管内部會積留(liu)油污及粉塵，容易(yì)導緻儀表測量誤(wù)差偏大的問題，不(bú)利于生産工藝操(cao)作和儀表的連續(xù)長周🔞期穩定運行(hang)。
　　定期進行排污，變(bian)成了常态化作業(ye)，儀表維護及保養(yǎng)工作量大。排污閥(fá)長期開關又導緻(zhi)内漏，不僅損耗有(yǒu)♌所增加，而且環境(jìng)也🛀遭到的污染，存(cún)在較大的安全隐(yin)患同時也給工藝(yì)操作指标和流量(liàng)核算帶來影響。
　　這(zhe)存在的缺點不是(shì)偶然的，而與本身(shēn)固有的使用條件(jiàn)和測🔴量結構、檢測(cè)原理有着密切的(de)關聯。在實際中這(zhe)些問題和缺📧點根(gen)本無法通過具體(ti)的操作來避免。因(yin)此，針對流量💞計存(cun)在的問題進行技(jì)術改😍造。
(2)低溫甲醇(chún)洗原流量計測量(liang)原理：在測量管(儀(yí)表表體㊙️)中🚶‍♀️心同軸(zhou)放置一圓形靶闆(pǎn)，當流體沖擊靶闆(pǎn)時，靶闆🥰上受到一(yī)個力，它與流速，密(mi)度和靶闆受力面(miàn)積之間的關系成(cheng)正比。經力轉換器(qi)轉變成電信号🈲或(huo)氣壓信号輸出，輸(shū)出信号與流量的(de)關系就可求出。它(ta)由測量裝置力轉(zhuǎn)換器和信号處理(lǐ)變送顯示幾部分(fèn)組成。測量裝置包(bāo)括靶闆、傳感器和(hé)測🐕量管，力轉換器(qì)爲應變計式傳感(gan)器，信号㊙️處理爲标(biāo)準4～20mA信号傳回DCS顯示(shì)。
　　目前低溫甲醇洗(xǐ)裝置靶式流量計(jì)實際運行情況，由(yóu)于淨化🧑🏾‍🤝‍🧑🏼氣壓力高(gāo)，流速快，靶杆長時(shi)間受力，導緻傳感(gan)💛器變❤️形，系統停車(chē)無🌈流量後儀表仍(reng)然有指示，零點漂(piao)移。
　　更換靶杆靶片(piàn)後運行一段時間(jian)之後，仍然出現傳(chuan)感器變形、脫落現(xiàn)象，指示誤差大，流(liú)量計在線不具備(bei)維修條件，隻能利(li)用系統停車機會(hui)進行檢修，更工藝(yi)操作指标和流量(liàng)核算造成影響。
　　對(dui)此讨論，在保證不(bu)改變工藝管道的(de)前提下，通過改造(zao)流量計的結構、材(cái)質、改變測量方式(shi)，來解決以上問題(ti)，達到長周期穩定(ding)運行，使得流量計(jì)測量正确，滿足工(gong)藝要求。
5流量計改(gǎi)造方案
(1)綜上所述(shu)現象，分析其原因(yin)，并且保證不改變(bian)工藝管道走向及(ji)📞管口規格，法蘭标(biāo)準及等級、法蘭短(duǎn)管長度、法蘭尺寸(cùn)密封面、儀表測量(liang)範圍不改變的前(qian)👅提下，根據現場原(yuan)直管段情況，對儀(yi)表測量原理進行(háng)改造，采用管道插(chā)入式渦街流量計(jì)進行測量。
(2)采用抗(kàng)振型管道插入式(shi)渦街流量計，流量(liang)計法蘭短管與🏃🏻‍♂️原(yuán)流量計長度一緻(zhì)，即不改變工藝管(guan)道走向、法✉️蘭标準(zhǔn)及等級、法蘭尺寸(cun)密封面、儀表測量(liang)範圍，同時🌈也滿足(zú)插入式渦街流量(liang)計直管段要求。
(3)通(tong)過改造流量計的(de)測量結構、材質，改(gǎi)變測量原理的形(xing)式，來解✔️決以上問(wèn)題，使流量計運行(háng)穩定，測量正确，滿(man)足工藝要求。改造(zào)後解決應儀表測(cè)量不正确給工藝(yi)操作造成的影響(xiǎng)，能及時反映工藝(yi)的消耗指标。滿🐆足(zú)生産長周期穩定(dìng)運行。
流量計結構(gòu)圖，渦街發生體構(gou)造圖，如圖1所示。
 
6雙(shuāng)渦街發生體插入(ru)式渦街流量計測(ce)量原理及特點

1. 插(chā)入式渦街流量計(jì) 即将一個小口徑(jìng)管道式渦街至于(yu)整個大管道的中(zhōng)心位置(大緻)，測得(de)大管道中心流速(su)，再通過算法✨(按國(guo)際标準化組織IS07145《在(zài)環📱形截面封閉管(guǎn)道中的流體流量(liàng)測定—在截面一點(dian)的速度測量法》)得(dé)出整條管道平均(jun)流速。
2. 插入式渦街(jie)流量計重量輕、壓(yā)損小、易于安裝與(yǔ)維♉修🈲等🙇🏻特點，在❤️大(da)口徑流量的測量(liàng)中具有突出的優(you)勢。
3. 線路抗振采用(yong)的是頻譜抑制動(dong)态跟蹤降噪，可實(shi)🈲現10～20倍🙇🏻的幹擾✌️衰減(jiǎn)。

(4)采用抗振型渦街(jie)流量計，雙渦街發(fā)生體的構造。使得(de)渦街流量計具備(bei)強大的整流效果(guo)，可以有效消除直(zhí)管段不足，流場🌈畸(ji)變☁️帶來的影響。内(nèi)置的菱形“前發聲(sheng)💛體”産生渦街特需(xū)的左右對稱流場(chang)分布，并🤟消除上遊(yóu)旋渦的影✔️響。
(5)抗黏(nián)附性能好，塗了特(tè)氟龍的抗污型渦(wō)街，适用于焦爐煤(mei)氣、高爐煤氣。
(6)耐髒(zāng)污能力強，傳感器(qì)無任何用于或影(yǐng)響流量檢🧡測的傳(chuán)導孔、縫結構。徹底(di)解決了碳氨結晶(jing)，煤焦油🌈、塵堵塞問(wèn)題。
(7)抗電磁幹擾能(neng)力強，阻力系數小(xiao)。雙發生體結構，大(dà)幅🤟度降低🐆壓🌍力損(sǔn)失，從而降低流體(ti)傳輸的能量消耗(hào)，具有節🐆能效益。
(8)傳(chuán)感器無洩漏，獨特(te)的無腔封裝工藝(yi)及恒定預應力結(jie)構，無懼溫度劇暑(shu)，解決傳感器的靈(líng)敏度穩定性及壽(shou)命難題，将傳感器(qi)徹底焊死在探頭(tou)中，從根源杜絕密(mì)封問🌈題，渦街傳感(gǎn)器采用“無膠封裝(zhuang)”與“恒定預應力”技(jì)術，從源頭上解決(jué)渦街的一🔞大問題(ti)。
(9)獨特的雙傳感器(qi)結構基于幹擾信(xìn)号頻譜特征識别(bie)及抑制的向好處(chu)理系統，免疫強度(du)高達2g的全向機械(xie)振動幹擾。
7投運效(xiao)果
　　将改造的流量(liàng)計投用後，效果改(gai)善明顯，環保、安全(quán)，免維護，解決應儀(yí)表測量不正确給(gěi)工藝操作造成的(de)影響，幫助工藝人(rén)員更有效地分析(xi)流量核算。此♻️外，能(neng)及時反映工藝的(de)💔消耗指❌标，大大減(jiǎn)少了儀表操作人(ren)員的日常維護量(liàng)，提高了儀表的在(zài)線率，滿足生産長(zhang)周期穩定運行。
8結(jié)語
　　加強企業節能(néng)降耗是一項非常(cháng)系統的工程，要想(xiang)将該項工程做好(hao)，就必須做好能源(yuan)計量儀表的改造(zao)工作。要對能源計(jì)量儀表改造在促(cù)進企業節能降耗(hao)方面的地位和作(zuo)用有一個清晰的(de)認識，還要對加強(qiang)能源計量儀表改(gai)造的🚶‍♀️路徑有一個(gè)科學的把握。在化(hua)工企業實際的生(shēng)産過程中，在線計(jì)量流🔅量計在裝置(zhi)🐆運行中充當着重(zhòng)要的角色，流量儀(yi)表選擇是否💃🏻合理(lǐ)對整個生産過程(chéng)的生産質量和效(xiào)率影響極大。因此(cǐ)，作業專業的儀表(biao)技術🌈人員，需要🐉掌(zhang)握各種已有或新(xin)型流量計的特性(xing)，進而才能根據選(xuan)擇實用的流量計(ji)，将其使用的價值(zhi)充分發揮出來，來(lai)促進我國煤化工(gōng)企業持續、健康、快(kuai)速、穩定發展💁。

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