摘要(yào):介紹了抗振型渦(wō)街流量計
的工作(zuò)原理特點及在氫(qing)氣測量中的應用(yòng)情況。
1氫氣計量現(xian)狀
随着氫氣的廣(guǎng)泛利用，氫氣的計(jì)量已成爲大家關(guān)注的問題。化工氯(lü)堿現有10萬V/a隔膜燒(shāo)堿裝置,每年産生(sheng)氫氣約3120萬m³,除少量(liang)㊙️氫氣和氯氣反應(yīng)合成氯化氫氣體(tǐ)外♈,其餘氫氣全部(bù)放空處理,而相隔(ge)幾百米的合成氨(an)廠每年使用🚶大量(liang)的原煤生産水煤(mei)氣，既浪💘費了能源(yuán),又污染了環境。爲(wei)提高園區的綜合(he)經濟🏃🏻♂️效益,2009年下半(bàn)年,氯堿化工分公(gōng)司開始向合成氨(ān)分廠輸送氫氣;爲(wèi)了加強2個企業的(de)成本核算,2010年初,在(zai)氫氣輸送管道上(shang)增☔加了氫氣計量(liàng)裝置。
目前,氫氣測(ce)量用的儀器主要(yao)有
孔闆流量計
、
渦(wo)街流量計
和
熱式(shi)質量流量計
等。隔(gé)膜制堿工藝的特(tè)性決定了外送氫(qīng)氣壓力較低,-般隻(zhi)爲幾十千帕,且流(liu)速較低,如使用孔(kǒng)闆流量計，壓差值(zhí)較小，受
差壓變送(song)器
制造精度的影(ying)響,孔闆流量計的(de)誤差較大。因輸送(song)❓氫氣的管道直徑(jing)較大，如使用科氏(shì)力質量流量計投(tóu)資❓較大。由于所送(song)氫氣中含有一定(dìng)的水分,不宜使用(yòng)熱👣式質量流量計(ji)(熱式質量流量計(ji)适用于經過幹燥(zào)處理的氣體計量(liang))。
2渦街流量計的工(gōng)作原理
渦街流量(liàng)計是應用流體振(zhen)動原理來測量流(liú)量的,流體在管道(dào)❄️中經過渦街流量(liang)變送器時，在旋渦(wō)發生體後,上下交(jiao)替産生正比于流(liu)速的兩列旋渦,旋(xuán)渦的釋放頻率與(yu)流過旋渦發生體(tǐ)的流體平均速度(du)及旋渦發生體特(te)🐇征寬度有關，可用(yong)公式ƒ=Stv/d表示,式中ƒ爲(wèi)旋渦的釋放頻率(lü);v爲流過旋渦發生(shēng)體的流體🌍平均速(sù)度;d爲旋渦發生體(tǐ)特征寬度;St爲斯特(te)羅🎯哈數,無量綱,它(ta)的數值範圍爲0.14~0.27。由(yóu)此可知，通過測量(liang)旋渦頻率就可以(yi)計算出💃流過旋渦(wo)發生體的流體平(ping)均速度v，再由式q=vS可(kě)以求出流量q,其中(zhōng),S爲流體流過☀️旋渦(wo)發生體的截面積(jī)。
渦街流量計主要(yao)用于測暈流體介(jiè)質的流量,如氣體(ti)、液體、蒸氣等多種(zhong)介質。其特點是壓(yā)力損失小、量程範(fàn)圍大精度高,在測(ce)量💛工況體積流量(liang)時幾乎不🏃🏻♂️受流體(tǐ)密度、壓🐅力、溫度、黏(nián)度等♊參數的🧡影響(xiang)。所以,在選用氫氣(qì)流量計時,可優先(xiān)考慮渦街流量計(ji)。
3影響渦街流量計(jì)計量的因素
3.1流量(liàng)計所在管道中的(de)脈動流
因渦街流(liu)量計是一種流體(ti)振動型流量計，而(er)目前國内🧑🏾🤝🧑🏼氫氣輸(shū)送--般使用羅茨式(shì)鼓風機，管道中的(de)氫🈲氣實際上是脈(mò)動流♊，脈動流的信(xin)号會疊加到測量(liàng)信号中💛,影響流量(liàng)計的測量精度。
3.2流(liú)量計前後的直管(guǎn)段長度
渦街流量(liang)計所測的是管道(dào)中流體的流速,所(suo)以，流量計前後的(de)直管段如達不到(dào)要求，流體在管道(dao)中流速會不均勻(yún),影響流量計的測(cè)量精度。對于縮管(guan),要保證其.上遊側(cè)的直管段長度不(bu)小于5D,其下遊側的(de)直管段🤟長度也不(bu)小于5D(D爲流量計的(de)标稱内經);對于擴(kuo)管,要保證其上遊(yóu)的直管段長度大(da)于10D,其下遊的直管(guan)段長度♉大于5D。根據(ju)現場情況,，安裝時(shí),流量計🔞上遊留有(you)約13D的直管段,流量(liàng)計下遊留有5D的直(zhi)管段。
3.3管道的振動(dong).
由于渦街流量傳(chuan)感器測量的是漩(xuan)渦的頻率信号,管(guǎn)道的💁振動對渦街(jie)流量計的精度影(yǐng)響較大,以往🧑🏾🤝🧑🏼使用(yòng)的渦街流量計💚在(zài)管道振動時誤差(chà)明顯加大,甚至無(wu)法正常⭐使用。爲了(le)消除振動對渦街(jiē)流量計測量精度(du)的影響,選用了抗(kang)振型渦街流量計(jì)。
4使用效果
根據該(gai)公司氫氣壓力低(di)流速小。管徑大的(de)工況條🔱件，選✔️用了(le)滿管式抗振型渦(wō)街流量計測量氫(qing)氣流量。因原管道(dào)直💞徑爲DN400,流速較低(di),不易進行測量,爲(wei)提高氫氣測量精(jing)度,必須提高氫氣(qì)的流速以滿足測(cè)量條件,因此,将管(guǎn)道✂️縮徑爲DN300。管道縮(suō)徑後氫氣的流速(su)增加,易産生靜電(dian),爲防⛱️止靜電荷在(zài)此積聚,單獨💃🏻制作(zuò)了接地電極。電極(jí)的制作是将3根長(zhang)約2.5m的DN50鍍鋅💃鋼管每(mei)隔5m左右砸進土壤(rǎng)裏,用鍍鋅扁鐵将(jiang)其進行連接,然後(hou)用16mm2接地軟線連接(jie)在流量計的接地(di)端子上。經過安🏒裝(zhuāng)與調試，渦街流量(liang)計投入運行後，,運(yùn)行一直較爲穩定(ding),計量數據和工藝(yì)計算的理論數據(ju)基本相符,使用效(xiào)果較好。
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