摘要(yao):探讨(tao)了低(di)壓氫(qing)氣的(de)計量(liang)方式(shi),介紹(shao)了旋(xuan)進旋(xuan)渦流(liu)量計(ji) 的結(jie)構特(te)點及(ji)工作(zuo)原理(li),并針(zhen)對使(shi)用過(guo)程中(zhong)存在(zai)的問(wen)題,提(ti)出🔅保(bao)證計(ji)量精(jing)度的(de)改進(jin)措施(shi)和建(jian)議。
1引(yin)言
　　鹽(yan)化工(gong)總廠(chang)所屬(shu)氯堿(jian)分廠(chang)生産(chan)的氫(qing)氣在(zai)最初(chu)除少(shao)量氫(qing)氣和(he)氯氣(qi)反應(ying)生産(chan)合成(cheng)鹽酸(suan)外，其(qi)餘氫(qing)氣🔆全(quan)部放(fang)空處(chu)理。随(sui)着用(yong)氫用(yong)戶進(jin)入周(zhou)邊化(hua)工園(yuan)區,氫(qing)氣也(ye)就作(zuo)爲一(yi)種貿(mao)易産(chan)品采(cai)用管(guan)道輸(shu)送的(de)方式(shi)銷售(shou)給用(yong)戶。爲(wei)了保(bao)證供(gong)需雙(shuang)方進(jin)行🍉公(gong)平的(de)貿🔞易(yi)結算(suan),我.廠(chang)在對(dui)外輸(shu)送🌂氫(qing)氣管(guan)道上(shang)增加(jia)了氫(qing)氣計(ji)量儀(yi)表。
2工(gong)藝情(qing)況介(jie)紹
　　從(cong)上遊(you)鹽硝(xiao)廠化(hua)鹽裝(zhuang)置送(song)來的(de)鹽水(shui)通過(guo)一次(ci)精制(zhi)和二(er)次精(jing)制後(hou)進入(ru)離子(zi)膜電(dian)解裝(zhuang)置進(jin)行電(dian)解,生(sheng)産🥵出(chu)燒堿(jian)、氯氣(qi)和氫(qing)氣🚩,電(dian)解裝(zhuang)置生(sheng)産的(de)濕氫(qing)氣通(tong)過管(guan)道送(song)入氫(qing)氣處(chu)理裝(zhuang)置進(jin)行幹(gan)🐅燥處(chu)理得(de)到幹(gan)燥的(de)氫氣(qi)送到(dao)下遊(you)裝置(zhi)。生産(chan)工藝(yi)的特(te)性決(jue)定了(le)外送(song)氫氣(qi)壓力(li)較低(di),并🌂且(qie)流速(su)也比(bi)較低(di),通常(chang)氫氣(qi)控制(zhi)在常(chang)溫25%℃左(zuo)右,壓(ya)力控(kong)制在(zai)表壓(ya)0.1MPa左右(you)。
3計量(liang)方式(shi)的選(xuan)擇
　　由(you)于氫(qing)氣的(de)氫分(fen)子量(liang)小，密(mi)度低(di),是一(yi)種不(bu)容易(yi)正确(que)測量(liang)的工(gong)業氣(qi)體。當(dang)前,根(gen)據氫(qing)氣壓(ya)力和(he)工藝(yi)管徑(jing)不💋同(tong),選‼️擇(ze)測🚶量(liang)用的(de)儀✌️表(biao)主要(yao)有 熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji) 、科裏(li)奧利(li)質量(liang)流量(liang)計、 渦(wo)街流(liu)量計(ji) 和 孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 等。生(sheng)産工(gong)藝導(dao)緻了(le)外輸(shu)氫氣(qi)管線(xian)的壓(ya)力較(jiao)低，先(xian)後使(shi)用過(guo)差壓(ya)式流(liu)量計(ji)(孔闆(pan)和普(pu)洛巴(ba))和渦(wo)街流(liu)量計(ji)等,實(shi)際使(shi)用效(xiao)果都(dou)不理(li)想。最(zui)後隻(zhi)有雙(shuang)方協(xie)商解(jie)決，流(liu)量計(ji)的測(ce)量數(shu)據僅(jin)供參(can)考。通(tong)過不(bu)斷的(de)學習(xi),對低(di)⭐壓力(li)氫氣(qi)流量(liang)測量(liang)的認(ren)識不(bu)斷提(ti)高,無(wu)論孔(kong)闆流(liu)量計(ji)、渦街(jie)流量(liang)計還(hai)是科(ke)氏💋力(li)質量(liang)流量(liang)計,都(dou)對氫(qing)氣壓(ya)力有(you)一定(ding)的要(yao)求，曾(ceng)經考(kao)慮選(xuan)擇熱(re)♋式質(zhi)量流(liu)量計(ji)，但此(ci)流量(liang)計的(de)工作(zuo)原理(li)決定(ding)了對(dui)氣中(zhong)的水(shui).分有(you)嚴格(ge)的要(yao)求。又(you)正好(hao)了解(jie)到一(yi)個氣(qi)堿企(qi)業給(gei)🎯周邊(bian)用戶(hu)供應(ying)氯氣(qi)用的(de)某知(zhi)名品(pin)牌的(de)熱式(shi)質量(liang)流量(liang)計♌，産(chan)生了(le)❓計量(liang)糾紛(fen)。因不(bu)能保(bao)證氫(qing)氣幹(gan)燥裝(zhuang)置始(shi)終.正(zheng)常運(yun)行,所(suo)以熱(re)式質(zhi)量流(liu)量計(ji)🐉就沒(mei)有考(kao)慮。
　　在(zai)天然(ran)氣行(hang)業應(ying)用廣(guang)泛的(de)旋進(jin)旋渦(wo)流量(liang)計來(lai)進行(hang)氫氣(qi)流量(liang)測量(liang)，此流(liu)量計(ji)有信(xin)号強(qiang)、低流(liu)速特(te)性較(jiao)好的(de)優勢(shi)。并🧡且(qie)能夠(gou)同🌍時(shi)測量(liang)氫氣(qi)的工(gong)況流(liu)量、溫(wen)度和(he)☂️壓力(li),然⁉️後(hou)自動(dong)進行(hang)溫壓(ya)補償(chang)❓轉換(huan)成标(biao)況流(liu)量。所(suo)有數(shu)據既(ji)可以(yi)在現(xian)場就(jiu)地顯(xian)示,又(you)能通(tong)過RS485通(tong)訊傳(chuan)輸到(dao)中控(kong)室。
4測(ce)量原(yuan)理及(ji)優點(dian)
　　流量(liang)傳感(gan)器的(de)流通(tong)剖面(mian)類似(si)文丘(qiu)裏管(guan)的型(xing)式。在(zai)入🚶‍♀️口(kou)側安(an)放🛀🏻一(yi)組螺(luo)旋形(xing)導流(liu)葉片(pian),當流(liu)體進(jin)入流(liu)量傳(chuan)感器(qi)時，導(dao)流葉(ye)片迫(po)使流(liu)體産(chan)生劇(ju)烈的(de)旋渦(wo)流。當(dang)流☔體(ti)進入(ru)擴散(san)段時(shi),旋渦(wo)流受(shou)到回(hui)流的(de)作用(yong),開始(shi)作二(er)次旋(xuan)轉,形(xing)✨成陀(tuo)螺式(shi)的渦(wo)流進(jin)動現(xian)象。該(gai)進動(dong)頻率(lü)與流(liu)量大(da)小成(cheng)正比(bi),不受(shou)流體(ti)物理(li)性質(zhi)和密(mi)度的(de)影🤞響(xiang),檢測(ce)組件(jian)測得(de)流體(ti)二次(ci)旋轉(zhuan)進動(dong)💁頻率(lü)就能(neng)在較(jiao)寬的(de)流量(liang)範圍(wei)内獲(huo)得良(liang)好的(de)線性(xing)度。信(xin)号經(jing)前置(zhi)放大(da)器放(fang)大、濾(lü)波、整(zheng)形轉(zhuan)換爲(wei)與流(liu)速成(cheng)正比(bi)的脈(mo)沖信(xin)号,然(ran)後再(zai)與溫(wen)度、壓(ya)力等(deng)檢測(ce)信号(hao)一起(qi)被送(song)往微(wei)處理(li)器進(jin)行積(ji)算處(chu)理,最(zui)後在(zai)液晶(jing)顯示(shi)屏上(shang)顯示(shi)出測(ce)量結(jie)果(瞬(shun)時流(liu)量、累(lei)積流(liu)🐇量及(ji)溫度(du)、壓力(li)數據(ju))。其工(gong)作原(yuan)理圖(tu)如下(xia):

　　盡(jin)管旋(xuan)進旋(xuan)渦流(liu)量計(ji)和渦(wo)街流(liu)量計(ji)都是(shi)屬于(yu)流體(ti)振動(dong)類流(liu)量計(ji),但旋(xuan)進旋(xuan)渦流(liu)量計(ji)還有(you)以下(xia)優點(dian):
4.1産生(sheng)的旋(xuan)渦信(xin)号比(bi)渦街(jie)流量(liang)計強(qiang),因此(ci)下限(xian)雷諾(nuo)數更(geng)低。測(ce)量氣(qi)體流(liu)量時(shi)，下限(xian)流速(su)可以(yi)低至(zhi)(1.5~2)m/s。
4.2因爲(wei)流量(liang)計産(chan)生的(de)旋渦(wo)信号(hao)比渦(wo)街流(liu)量計(ji)強,受(shou)⭕上遊(you)阻流(liu)❌件的(de)影響(xiang)比渦(wo)街流(liu)量計(ji)小,所(suo)以對(dui)上遊(you)直管(guan)🏃🏻‍♂️段長(zhang)🧡度要(yao)求短(duan)📞得多(duo)。
4.3儀表(biao)系數(shu)K比渦(wo)街流(liu)量計(ji)大1~2倍(bei)。
5使用(yong)情況(kuang)及改(gai)進措(cuo)施.
　　旋(xuan)進旋(xuan)渦流(liu)量計(ji)投入(ru)使用(yong)後，運(yun)行較(jiao)爲穩(wen)定,計(ji)量數(shu)💋據和(he)工藝(yi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計算(suan)的理(li)論數(shu)據基(ji)本相(xiang)符。但(dan)由于(yu)現場(chang)環💋境(jing)受幹(gan)擾因(yin)素比(bi)較多(duo),在使(shi)用過(guo)程中(zhong)也出(chu)現了(le)一些(xie)🔞問題(ti),通過(guo)采取(qu)改進(jin)措⚽施(shi),問題(ti)得到(dao)了解(jie)決。
5.1要(yao)根據(ju)流量(liang)範圍(wei)選擇(ze)合适(shi)量程(cheng)儀表(biao)
　　當流(liu)量計(ji)經常(chang)在下(xia)限流(liu)量附(fu)近工(gong)作時(shi),計量(liang)精度(du)❌難以(yi)得到(dao)保證(zheng)。爲了(le)使流(liu)量計(ji)的使(shi)用性(xing)能達(da)到理(li)想，要(yao)保證(zheng)流量(liang)計的(de)常用(yong)☂️流量(liang)在量(liang)程範(fan)圍的(de)20%~80%内比(bi)👄較合(he)适。用(yong)戶提(ti)供的(de)流🤩量(liang)範圍(wei)一般(ban)是标(biao)況流(liu)量，但(dan)生産(chan)廠家(jia)提供(gong)的量(liang)程範(fan)圍卻(que)是工(gong)況流(liu)🌈量，需(xu)要根(gen)據工(gong)作壓(ya)力、工(gong)作溫(wen)度及(ji)當地(di)的實(shi)際大(da)氣壓(ya)進行(hang)🈲換算(suan),以選(xuan)擇合(he)适的(de)流量(liang)計。
5.2流(liu)量計(ji)在停(ting)産期(qi)間有(you)流量(liang)顯示(shi)問題(ti)
　　曾有(you)用戶(hu)反映(ying)流量(liang)計在(zai)停産(chan)期間(jian)仍有(you)流量(liang)顯.示(shi)的問(wen)📱題,通(tong)過查(cha)看中(zhong)控室(shi)DCS曆史(shi)趨勢(shi),分析(xi)認爲(wei):①DCS曲線(xian)有矩(ju)形波(bo)，判斷(duan)💃🏻爲振(zhen)動引(yin)起,一(yi)般顯(xian)示爲(wei)(200~300)m/h左右(you),而所(suo)用的(de)DN200流量(liang)計下(xia)限爲(wei)360m2/h,通過(guo)調整(zheng)⚽小信(xin)号⛷️切(qie)除值(zhi),把300m2/h以(yi)下的(de)全部(bu)切除(chu);②DCS曲線(xian)有時(shi)有大(da)的跳(tiao)變,分(fen)析認(ren)爲現(xian)場有(you)幹擾(rao)信⛷️号(hao),将儀(yi)表外(wai)殼接(jie)地。通(tong)過采(cai)取措(cuo)施後(hou),運行(hang)良好(hao)。
5.3氫氣(qi)含水(shui)對流(liu)量計(ji)的影(ying)響
　　在(zai)使用(yong)過程(cheng)中發(fa)現旋(xuan)進旋(xuan)渦流(liu)量計(ji)對氫(qing)氣含(han)水量(liang)也🔱有(you)一定(ding)要求(qiu),如果(guo)比較(jiao)高時(shi)會出(chu)現儀(yi)表示(shi)值嚴(yan)重失(shi)真的(de)情況(kuang)。要求(qiu)工藝(yi)人員(yuan)加強(qiang)對氫(qing)氣幹(gan)燥處(chu)理的(de)監控(kong)。
5.4小信(xin)号切(qie)除值(zhi)的設(she)置問(wen)題
　　設(she)置小(xiao)信号(hao)切除(chu)值是(shi)根據(ju)現場(chang)的實(shi)際情(qing)況來(lai)确🧑🏾‍🤝‍🧑🏼定(ding)儀🥰表(biao)的始(shi)動流(liu)量。如(ru)果小(xiao)信号(hao)切除(chu)值設(she)定得(de)太✊大(da),那麽(me)儀表(biao)的始(shi)動流(liu)量也(ye)就相(xiang)應增(zeng)大,就(jiu)會造(zao)成在(zai)小流(liu)量時(shi)沒有(you)計量(liang);如果(guo)小信(xin)号切(qie)📱除值(zhi)設定(ding)得太(tai)小，那(na)麽儀(yi)表的(de)靈敏(min)度相(xiang)應提(ti)高,工(gong)藝管(guan)道的(de)一些(xie)微弱(ruo)振動(dong)⚽或電(dian)氣幹(gan)擾就(jiu)有可(ke)能導(dao)緻在(zai)沒有(you)氣體(ti)通過(guo)的情(qing)況下(xia)流量(liang)計開(kai)始工(gong)作,從(cong)而造(zao)成流(liu)量的(de)“無中(zhong)生有(you)”，引起(qi)不必(bi)要的(de)争議(yi)。我⭕廠(chang)結合(he)DCS系統(tong)的曆(li)☁️史趨(qu)勢曲(qu)線,選(xuan)擇合(he)适的(de)小信(xin)号切(qie)除值(zhi)。既避(bi)免了(le)現場(chang)的幹(gan)擾，又(you)保證(zheng)了流(liu)量計(ji)的正(zheng)常測(ce)量。
6結(jie)束語(yu)
　　旋進(jin)旋渦(wo)流量(liang)計在(zai)我廠(chang)低密(mi)度、低(di)壓力(li)氫氣(qi)的流(liu)量測(ce)量應(ying)用🤟效(xiao)果良(liang)好,對(dui)于類(lei)似工(gong)況的(de)氣體(ti)計量(liang)有一(yi)定的(de)借鑒(jian)作用(yong)。

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