摘要：流量(liàng)儀表是現(xian)代生産過(guò)程中計量(liang)重要的手(shou)🌈段，同時❄️它(ta)也是保證(zhèng)産品質量(liang)，安全生産(chǎn)和平穩運(yùn)🔞行的重要(yào)♻️途徑，随着(zhe)智能化的(de)産業不斷(duan)發展，各個(gè)企業對🌏其(qi)計量要求(qiú)也是越來(lái)越高，沒有(you)一套完整(zheng)的體系難(nán)以生存。當(dang)下對 高壓(yā)插入式渦(wo)街流量計(jì) 的使用在(zai)逐步擴大(dà)。文章以煤(mei)化工企業(yè)爲研究，對(duì)其✂️計量儀(yí)表更新問(wen)題作了如(rú)下的闡述(shu)，結合現場(chang)實際工況(kuàng)🧡，叙述了能(neng)源化工企(qǐ)業變換裝(zhuāng)置入口粗(cu)煤氣流量(liàng)計 應用過(guo)程中所存(cun)在問題及(ji)改進辦法(fǎ)，成功解決(jue)了影響裝(zhuāng)置流量計(ji)量的問題(tí)。
0引言
　　近些(xie)年,随着我(wǒ)國工業的(de)迅猛發展(zhǎn),對于煤化(hua)工而🌈言,流(liu)量儀表是(shì)煤化工生(sheng)産過程的(de)重要指标(biāo)之一。流量(liàng)🤩計量貫穿(chuān)于全過程(chéng)中，任何一(yī)個環節都(dōu)離不開流(liu)量計量。在(zai)現實中,操(cāo)作工靠着(zhe)這些關鍵(jiàn)參數📐對生(sheng)産流程進(jìn)行監💘測和(he)控制,并實(shi)現生産工(gong)藝控制的(de)自動化。這(zhe)對提高化(huà)工産品的(de)産量和質(zhì)量,保🐅障生(sheng)産安全👉，改(gǎi)進工藝操(cāo)作,改善工(gōng)藝生産條(tiáo)件等方面(miàn)都有🐪着非(fei)常重要的(de)😘意義。同時(shí),流量計量(liang)也是企業(ye)經濟核算(suàn)的重👉要依(yi)據,流量計(ji)量正🈚确可(kě)靠是保證(zheng)企業生産(chǎn)率進行，保(bao)證經濟效(xiào)益的重要(yao)手段之一(yi)。隻有确保(bǎo)流量測量(liang)數據的科(ke)學與正确(què),才能實現(xiàn)企業管理(li)工作的高(gao)👌效和實效(xiào),加強裝置(zhi)進出口流(liú)量計儀表(biao)的改造,不(bú)僅有利于(yu)促進企業(ye)的節能降(jiang)耗,而且有(yǒu)利于企業(yè)的可持續(xù)發展,從而(ér)有效提高(gāo)生産效率(lǜ)。
1裝置簡介(jiè).
1.1氣化變換(huàn)裝置
　　變換(huàn)裝置特點(diǎn)是高溫、高(gao)壓、易燃、易(yì)爆、易腐蝕(shí)、有毒有害(hai);工藝特🔅點(dian)是高CO.低水(shuǐ)氣比、含塵(chen)含油的工(gong)藝氣。變換(huàn)裝置處理(lǐ)來自氣化(hua)裝置3.9MPa、175℃、176400Nm3/h粗煤(méi)氣,粗煤氣(qi)進入洗滌(dí)分離塔洗(xǐ)滌分離掉(diao)粗煤氣中(zhong)的液滴、焦(jiao)油、煤塵等(deng)雜質後,進(jìn)入到氣氣(qi)換熱♋器管(guǎn)程,與🌈殼程(chéng)來自🍉第二(er)變換爐🔴的(de)變換氣換(huàn)熱。換熱後(hòu)的♻️粗煤氣(qì)經煤🤞氣過(guò)濾器進一(yī)步脫除煤(méi)氣中的焦(jiao)油、灰塵後(hou),進入到第(dì)一變換爐(lu)進😄行變換(huan)反應,該反(fan)📧應爲強放(fang)熱反應。第(di)一變換爐(lú)出口變換(huàn)氣經第一(yi)淬冷增濕(shi)器進行增(zeng)濕、降溫後(hòu)進入到第(di)二變換爐(lu)進行變換(huan)反應😄。反應(ying)後的變換(huàn)氣通過氣(qi)🔅氣換熱器(qi)的殼程換(huàn)熱.後,依次(ci)進入第二(er)淬冷增濕(shi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼器、第三變(biàn)換爐、第三(san)淬冷增濕(shī)♈器、第四變(bian)換爐;出第(dì)四變換爐(lú)的變換氣(qi),逐級進入(ru)淬冷水預(yu)熱器、洗滌(dí)水預熱器(qi)、鍋爐給水(shui)預熱器、脫(tuo)鹽水預熱(rè)器、最終冷(lěng)卻器的管(guan)程,變換氣(qì)洗滌✂️降溫(wēn)至40C。經冷卻(que)裝置餘熱(re)回收,生成(chéng)274000Nm3/h,生成變換(huàn)氣送至低(dī)溫甲醇🐆洗(xǐ)工段。
　　來自(zi)氣化裝置(zhì)的粗煤氣(qì)組分主要(yào)成分是CO、H2、CH4、CO2、水(shuǐ)蒸汽😄、粗焦(jiāo)油👌、油類和(he)輕烴類氣(qì)體。
1.2低溫甲(jia)醇洗裝置(zhì)
　　低溫甲醇(chun)洗裝置是(shi)中某化工(gōng)公司年産(chan)100萬噸合成(cheng)氨項目主(zhǔ)流程裝置(zhi)。來自變換(huàn)裝置的含(hán)飽和态水(shuǐ)👄蒸氣的變(bian)換氣溫度(du)40℃、壓力3.4MPa(G)、流量(liàng)274048Nm3/h進入甲醇(chún)洗裝置變(bian)換氣(單系(xì)列),裝✊置按(an)兩系列并(bìng)列配置分(fen)别爲低溫(wēn)甲醇洗一(yi)系列及二(er)💔系列。低溫(wēn)💛甲醇洗的(de)主要任務(wu)是脫除變(biàn)換氣中CO2.H2S、COS及(ji)石腦油(粗(cu)苯)等雜質(zhi),爲液氮洗(xi)裝置提供(gong)合格的淨(jìng)化氣;同時(shi)回收石腦(nǎo)油(粗苯)和(hé)部分CO2,爲硫(liu)回收裝♻️置(zhi)提供富含(hán)H2S的酸性氣(qi),爲尿素裝(zhuāng)置提供高(gao)純度的CO2産(chan)品氣,爲VOCs裝(zhuāng)置提供含(hán)有微量烴(tīng)類的尾氣(qì)。本裝置包(bao)含如下幾(ji)個系統:變(bian)換氣冷卻(què)✨系統、預洗(xǐ)和H2S/CO2吸收系(xì)統、甲醇閃(shǎn)蒸系統、熱(rè)再生系統(tǒng)、預洗甲醇(chun)再生系統(tǒng)、尾氣🔞水洗(xi)及貯槽系(xi)統。
2組分參(can)數介紹
2.1變(bian)換粗煤氣(qì)主要成分(fen)
　　粗煤氣組(zǔ)分含量N2(2.72%).H(26%)、CO2(4.78%)、CH4(8.41%)、H2S(0.22%)、C0(57.41%)、CnHm(0.5%)、BTX(0.1%).焦(jiāo)油(0.04%)、油(0.13%)、酚(0.02%);壓(ya)力:3.9MPa,溫度:175℃,操(cao)作密度:22.1kg/m3,流(liú)量:176400Nm3/h。
2.2低溫甲(jia)醇洗變換(huàn)氣組分參(can)數
　　變換氣(qì)組分含量(liàng)(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3.4MPa，溫度(du)40℃，流量：274048Nm3/h。
3變換(huàn)裝置入口(kǒu)和低溫甲(jiǎ)醇洗入口(kou)流量計在(zai)裝置♊運行(hang)中的重要(yào)性
　　變換裝(zhuāng)置入口和(hé)低溫甲醇(chún)洗入口流(liu)量計在裝(zhuang)置運行中(zhōng)充當着重(zhòng)要的角色(sè)，兩套變換(huàn)及低溫甲(jia)醇洗裝置(zhi)，每套系列(lie)入✍️口各設(shè)有一台流(liú)量計，變換(huàn)入口流量(liàng)計量程0～320000Nm3/h，低(dī)溫甲醇洗(xi)入口流量(liang)計量程0～350000Nm3/h，主(zhu)要是對變(biàn)換入口粗(cu)煤氣和低(dī)溫甲醇洗(xi)入口的淨(jìng)化🔱氣流量(liàng)進行連續(xu)測量，操作(zuò)工靠着這(zhè)些參數對(dui)生⛹🏻‍♀️産流程(chéng)進行監💯督(dū)和控制，并(bing)實現生産(chǎn)流程的自(zì)動化，改進(jin)操作工藝(yi)；改善生産(chǎn)條件；利用(yòng)流量計來(lái)體⭕現裝置(zhì)的負荷，根(gen)據✨負荷調(diao)整工藝指(zhǐ)标，确保裝(zhuāng)置出口工(gōng)藝指标合(he)格，對工藝(yì)操作進行(hang)及時的指(zhi)導🛀和流量(liang)核算。同時(shi)對氣化爐(lú)的産氣量(liàng)和變換、低(dī)溫甲醇洗(xi)入口氣量(liang)是否平🌐衡(heng)，其流量計(ji)測量指示(shi)的正确與(yu)否，将直接(jie)影響下遊(you)工藝負荷(hé)的調整。
　　流(liu)量計量是(shì)氣化與變(bian)換、低溫甲(jia)醇洗裝置(zhì)經濟核算(suàn)的重要依(yī)據，計量流(liú)量計的正(zhèng)确可靠是(shi)保證一個(ge)企業生産(chan)經💃濟效益(yi)的重要手(shou)段之一。
4原(yuán)流量計運(yun)行情況及(jí)存在問題(ti)
(1)變換原流(liú)量計測量(liàng)原理：壓差(cha)流量計主(zhu)要由測量(liàng)元件、差🔱壓(yā)變㊙️送器構(gòu)成，其工作(zuò)原理是利(li)用能量守(shou)✉️恒定律得(dé)出的流量(liàng)測定🌂結果(guǒ)。流經管内(nei)節流件時(shí)，由于節流(liu)件的流通(tōng)截面比管(guan)道截面小(xiao)，流束形成(cheng)局部收縮(suo)，在壓頭作(zuo)用下，流體(ti)加速，動能(néng)增加，勢能(néng)✍️下降導緻(zhì)靜🌈壓下降(jiang)，在節流前(qián)後形成㊙️壓(ya)力差。并通(tong)過測量流(liú)體壓力差(cha)來實現流(liu)量的測量(liang)。
　　原變換裝(zhuāng)置入口流(liú)量計，采用(yong)文丘裏節(jie)流裝置，取(qǔ)壓🧑🏾‍🤝‍🧑🏼根部閥(fá)🏒爲DN15，在運行(háng)過程中，由(yóu)于取壓口(kou)爲導壓管(guǎn)取壓，取壓(yā)流速降低(dī)，由于粗煤(méi)氣中含有(you)NH3，H2O和CO2這三種(zhǒng)物質，當粗(cu)煤氣溫度(dù)較低的溫(wen)度會産生(sheng)碳氨結晶(jīng)，導緻取樣(yang)管線堵塞(sāi)，産生壓差(chà)偏離現象(xiang)📱。
　　再加上煤(méi)焦油以及(ji)粉末顆粒(li)狀物體，在(zài)生産使用(yong)測量中，極(ji)易出現儀(yí)表導壓管(guan)堵塞問題(tí)。在冬季高(gao)凝固點介(jie)質環境中(zhong)，還會💜出現(xian)凍堵問題(tí)，從而影響(xiǎng)儀表的正(zheng)确測🏃‍♀️量，在(zai)極端條件(jian)下甚至會(hui)導緻差壓(yā)變送器膜(mo)盒損壞現(xiàn)象。導壓管(guan)增加了蒸(zheng)汽伴熱後(hou)也得不到(dào)根🐇本性解(jiě)決，導壓管(guan)内部會㊙️積(jī)留油污及(ji)‼️粉塵，容易(yì)導❗緻儀表(biao)測量誤差(chà)偏大的問(wèn)題，不利于(yu)生産工藝(yi)操作和儀(yi)表的連續(xu)長周🏒期穩(wen)定運行。
　　定(ding)期進行排(pái)污，變成了(le)常态化作(zuo)業，儀表維(wéi)護及保💜養(yang)工作量大(dà)。排污閥長(zhǎng)期開關又(you)導緻内漏(lòu)，不僅損✍️耗(hào)有‼️所增加(jiā)，而且環境(jing)也遭到的(de)污染，存在(zai)較大的安(an)全隐患同(tóng)時也給工(gong)藝操作指(zhi)标和流量(liàng)核算帶來(lái)影響。
　　這存(cún)在的缺點(diǎn)不是偶然(rán)的，而與本(ben)身固有的(de)使用條♉件(jian)和測量結(jié)構、檢測原(yuan)理有着密(mì)切的關聯(lian)。在實🌈際中(zhōng)♍這些問題(tí)和缺點根(gen)本無法通(tōng)過具體的(de)操作來避(bì)免。因此，針(zhēn)👨‍❤️‍👨對流量💃🏻計(jì)存在的問(wèn)題進行技(jì)術改造。
(2)低(dī)溫甲醇洗(xi)原流量計(jì)測量原理(lǐ)：在測量管(guǎn)(儀表表❤️體(tǐ))中心📱同軸(zhóu)放置一圓(yuan)形靶闆，當(dang)流體沖擊(jī)靶闆時，靶(bǎ)闆上受到(dào)一🧑🏽‍🤝‍🧑🏻個力，它(ta)與流速，密(mi)度和靶闆(pan)受力面積(jī)之間的關(guan)系成正比(bǐ)。經力轉⛱️換(huan)器轉變成(cheng)電信号或(huo)氣壓信🤟号(hào)輸出，輸出(chu)信号與流(liú)量的關系(xì)就可求🚶出(chu)。它由測量(liang)裝置力轉(zhuǎn)換器和信(xìn)号處理變(biàn)送顯示💯幾(jǐ)部分組成(chéng)。測量裝置(zhì)包括靶闆(pan)、傳感器和(he)測量管，力(li)轉換器⛱️爲(wei)應變計式(shi)傳感器，信(xìn)号處理爲(wei)标準4～20mA信号(hao)傳回DCS顯示(shì)。
　　目前低溫(wen)甲醇洗裝(zhuāng)置靶式流(liu)量計實際(jì)運行情況(kuàng)，由于淨化(huà)氣壓力高(gāo)，流速快，靶(ba)杆長時間(jiān)受力，導緻(zhi)傳感👨‍❤️‍👨器變(biàn)形，系統停(tíng)車無流量(liàng)後儀表仍(reng)然有指示(shì)，零點漂👅移(yi)。
　　更換靶杆(gan)靶片後運(yun)行一段時(shi)間之後，仍(réng)然出現傳(chuán)感器變形(xíng)、脫落現象(xiàng)，指示誤差(chà)大，流量計(jì)在線不具(ju)備維修條(tiao)件，隻能利(lì)用系統停(ting)車機會進(jìn)行檢修，更(gèng)工藝操作(zuò)指标和流(liú)量核算造(zào)⭐成影響。
　　對(duì)此讨論，在(zai)保證不改(gǎi)變工藝管(guǎn)道的前提(tí)下，通過改(gǎi)☔造流量計(ji)的結構、材(cai)質、改變測(ce)量方式，來(lai)解決以上(shang)問🧑🏽‍🤝‍🧑🏻題，達到(dào)長周期穩(wen)定運行，使(shǐ)得流量計(ji)測量正确(què)，滿足工藝(yì)要🈲求。
5流量(liàng)計改造方(fang)案
(1)綜上所(suo)述現象，分(fèn)析其原因(yin)，并且保證(zhèng)不改變工(gōng)藝管🐉道走(zǒu)🔅向及管口(kou)規格，法蘭(lan)标準及等(deng)級、法蘭短(duǎn)管長度、法(fa)蘭💔尺寸密(mì)封面、儀🔞表(biǎo)測量範圍(wei)不改變的(de)前提下，根(gen)據現場原(yuán)直管段情(qíng)況☁️，對儀表(biao)測量原理(lǐ)進✏️行改造(zào)，采用管道(dào)插入式渦(wo)街流量計(jì)進✔️行測量(liang)。
(2)采用抗振(zhen)型管道插(chā)入式渦街(jiē)流量計，流(liú)量計法蘭(lán)短管與原(yuán)流量計長(zhang)度一緻，即(ji)不改變工(gōng)藝管道走(zǒu)向、法蘭标(biāo)準及等級(ji)、法蘭尺寸(cun)密封面、儀(yí)表測量範(fan)圍，同時☁️也(yě)滿足插入(ru)式渦街流(liu)量計直管(guan)段要求。
(3)通(tōng)過改造流(liú)量計的測(cè)量結構、材(cai)質，改變測(ce)量原理的(de)形式，來解(jiě)決以上問(wen)題，使流量(liang)計運行穩(wěn)定，測量正(zheng)确❓，滿足🏃‍♀️工(gōng)藝要求。改(gǎi)造後解決(jué)應儀表測(ce)量不正确(què)給工藝操(cao)作🚶造成的(de)影響，能及(ji)時反映工(gōng)藝的消耗(hào)指标。滿足(zu)生産長🏃🏻‍♂️周(zhōu)期穩定運(yùn)行。
流量計(ji)結構圖，渦(wō)街發生體(tǐ)構造圖，如(ru)圖1所示。
 
6雙(shuang)渦街發生(sheng)體插入式(shi)渦街流量(liàng)計測量原(yuán)理及特點(diǎn)💰

1. 插入式渦(wo)街流量計(jì) 即将一個(ge)小口徑管(guan)道式渦街(jie)至于整個(ge)大管道的(de)中心位置(zhi)🙇🏻(大緻)，測得(dé)大管道中(zhong)心流速，再(zai)通過算法(fa)(按國際标(biāo)準化組織(zhī)IS07145《在環形截(jié)面封閉管(guan)道中的流(liu)體流量測(cè)定—在截面(mian)一點的速(sù)度測量💯法(fǎ)》)得出整條(tiao)管道平均(jun)流速。
2. 插入(rù)式渦街流(liú)量計重量(liàng)輕、壓損小(xiao)、易于安裝(zhuang)與維修等(deng)特🔆點，在大(dà)口徑流量(liàng)的測量中(zhōng)具有突出(chū)的優勢。
3. 線(xiàn)路抗振采(cai)用的是頻(pín)譜抑制動(dong)态跟蹤降(jiang)噪，可實現(xiàn)🌐10～20倍的幹擾(rao)🌈衰減。

(4)采用(yòng)抗振型渦(wō)街流量計(ji)，雙渦街發(fā)生體的構(gòu)造。使得渦(wō)街⭕流量計(ji)具備強大(da)的整流效(xiao)果，可以有(yǒu)效消除直(zhi)管段不足(zú)，流場畸變(biàn)⛱️帶來的影(yǐng)響。内置的(de)菱形“前發(fā)聲體”産生(shēng)渦街特需(xū)的左右對(duì)稱流場分(fèn)布，并🔴消除(chú)上遊旋渦(wō)的影響。
(5)抗(kàng)黏附性能(neng)好，塗了特(te)氟龍的抗(kang)污型渦街(jie)，适用于🤩焦(jiao)✌️爐🈲煤✉️氣㊙️、高(gāo)爐煤氣。
(6)耐(nai)髒污能力(li)強，傳感器(qi)無任何用(yòng)于或影響(xiǎng)流量檢測(ce)的傳🐇導✍️孔(kǒng)、縫結構。徹(che)底解決了(le)碳氨結晶(jīng)，煤焦油🎯、塵(chén)堵🈲塞問題(ti)。
(7)抗電磁幹(gàn)擾能力強(qiáng)，阻力系數(shu)小。雙發生(sheng)體結構，大(dà)幅度降低(di)壓⭐力損失(shi)，從而降低(di)流體傳輸(shū)的能量消(xiao)耗，具有節(jie)能效益。
(8)傳(chuan)感器無洩(xiè)漏，獨特的(de)無腔封裝(zhuang)工藝及恒(heng)定預應力(li)結構，無懼(jù)☔溫度劇暑(shǔ)，解決傳感(gǎn)器的靈敏(min)度穩定性(xing)及壽命難(nán)題，将傳感(gǎn)器徹底焊(hàn)死在探頭(tóu)中，從根源(yuán)杜絕密封(fēng)問題，渦街(jiē)傳感器采(cai)用“無膠封(fēng)裝”與“恒定(dìng)預應力”技(jì)術，從源頭(tou)上解決📞渦(wo)街的一大(da)問題。
(9)獨特(te)的雙傳感(gan)器結構基(ji)于幹擾信(xìn)号頻譜特(te)征識别及(jí)抑制的向(xiàng)好處理系(xi)統，免疫強(qiang)度高達2g的(de)全向⭕機械(xiè)振動👌幹擾(rǎo)🍓。
7投運效果(guǒ)
　　将改造的(de)流量計投(tóu)用後，效果(guǒ)改善明顯(xian)，環保、安全(quan)，免維護，解(jie)決應儀表(biǎo)測量不正(zheng)确給工藝(yi)操作造成(chéng)的影響，幫(bāng)助工藝人(ren)員更有效(xiao)地分析流(liú)量核算。此(cǐ)外，能及❌時(shí)反映工藝(yì)的消耗指(zhi)标，大大🍓減(jian)少了儀表(biao)操作人員(yuan)的日常維(wei)💞護量，提高(gāo)了儀表的(de)在線率，滿(mǎn)🈲足生産長(zhang)周期穩定(dìng)運行。
8結語(yǔ)
　　加強企業(yè)節能降耗(hào)是一項非(fēi)常系統的(de)工程，要想(xiang)将該項工(gong)程做好，就(jiu)必須做好(hao)能源計量(liàng)儀表的改(gai)🚩造工🚶作。要(yào)對能源計(ji)量儀表改(gǎi)造在促進(jin)企業節能(neng)降耗方面(miàn)的地位和(he)作🌈用有一(yī)個清晰的(de)認識，還要(yào)⁉️對加強能(néng)⛱️源計量儀(yi)表改造的(de)🌍路徑有一(yi)個科學的(de)把握。在化(hua)工企業實(shí)際的生産(chan)過程中，在(zai)線計量流(liu)✉️量計在裝(zhuāng)置運行中(zhōng)充當着重(zhong)要的角色(sè)，流量儀表(biao)選擇是否(fou)合理對整(zheng)個生🚶産過(guò)程的生産(chan)質量和效(xiào)率影響極(ji)大。因此，作(zuo)業專業的(de)儀表技🍓術(shu)人員，需要(yào)掌握各種(zhong)🛀🏻已有或新(xīn)型流量計(ji)的特性，進(jin)而才能根(gēn)📧據選擇實(shi)用的流量(liàng)計，将其使(shǐ)用的價值(zhi)充分發揮(hui)出來，來促(cu)進我國煤(mei)化工企👨‍❤️‍👨業(ye)持續、健康(kang)、快速、穩定(dìng)發展🤩。

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