[摘要]在我(wo)國社會發展水(shui)平不斷提升的(de)大背景下，各個(ge)🌈行業🚩的發展速(sù)度也在不斷加(jiā)快，而在電力系(xì)統、石化領.域的(de)發展中，關🏃‍♂️于流(liu)量測量儀表的(de)選用，無疑是十(shí)分重要的，其📞中(zhong)，質量流量計 正(zhèng)是當前階段石(shí)油化工領域先(xiān)進、正确的測量(liang)儀器之⭕一。文🔆中(zhōng)📞将針對質量流(liu)量計在精甲醇(chún)計量中的使用(yòng)分析，進行詳細(xì)的闡述。
引言
　　質(zhì)量流量計的發(fā)展，是從1832年科裏(lǐ)奧利進行的輪(lun)機研究中，發現(xian)了流體在旋轉(zhuǎn)狀态下的管内(nei)流動時，會對管(guǎn)壁産生力這一(yī)發現開始的，當(dang)時将這種力命(ming)名爲“科氏力”。而(ér)後，美國高準❌公(gōng)司創始人在對(duì)這種力的原理(li)進行探🐪究之後(hou)，研發了世界📧上(shàng)第一台🐇可實用(yòng)質量流量計，至(zhì)此，質量流量計(jì)發展起來。
一、質(zhì)量流量計的簡(jian)述
1.質量流量計(ji)的内涵
　　關于質(zhì)量流量計的了(le)解，首先需要人(ren)們明确的就是(shì)，使流體體積發(fa)生變化的壓力(li)、溫度函數，是因(yīn)變.量，但是，流體(tǐ)質量本身是⛱️不(bu)會随空間溫度(du)、壓力、時間溫度(dù)✉️、壓力變化而改(gai)變的量，這正是(shì)質量流量計💜的(de)基本原理所在(zai)。而在一般情況(kuàng)下，質量流量計(ji)可以根據其.側(cè)重的不同，劃分(fèn)爲層流質量流(liú)量計、 渦街流量(liang)計 、 超聲波流量(liàng)計 、 孔闆流量計(ji) 、 橢圓齒輪流量(liang)計 、 轉子流量計(ji) 等，但這些流量(liang)計的測量值，是(shì)流體體積流量(liang)。
　　在工業生産的(de)管理、産品質量(liàng)控制、經濟核算(suan)和國際經濟交(jiao)接🐅等項目中，所(suǒ)需要的流體數(shu)量通常是小質(zhì)量。而通過這些(xiē)✨流量計，隻能測(cè)得流體的流量(liang)大小往往無法(fǎ)達到項目數據(jù)的實際需要，而(er)爲了客觀目的(de)✉️又必須設法得(de)到流體的最大(da)質量流量。以前(qian)隻能在測量流(liú)體的高溫、壓強(qiáng)、密🔆度和體積等(deng)技術參數的過(guò)程中，采用校正(zheng)☔、轉換和補償等(děng)🔴手段間接地求(qiú)📧得了流體的實(shi)際質量。由于這(zhe)些測量方法的(de)中間環節非常(cháng)複雜，所以質量(liang)流量測量的精(jing)度--直無法得到(dao)有效提高和改(gǎi)善。但由于現代(dài)科技的發展，先(xian)後産生了許多(duō)可以直接測量(liàng)質量流量的計(ji)量技術和設備(bèi),進而促進了流(liú)體測量水平的(de)⚽提高。
　　質量流量(liàng)計以傳感溫度(du)計爲基礎，按分(fèn)子的分子量大(da)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼小對👉流量進行(háng)測量。但由于是(shì)用感熱方式計(jì)量，因此.并🔱未受(shòu)空氣溫度、氣壓(ya)等因素的改變(bian)而影響到測量(liang)結果。質量流量(liàng)計作✌️爲一種更(gèng)加正确、快🏃‍♂️捷、安(an)全有效的流體(tǐ)流動質量檢測(ce)儀器🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，在石化生(sheng)💞産、石油化工☂️等(děng)領域中應♉用日(ri)益廣泛，成了主(zhu)流發展方向。并(bing)且使人相信将(jiāng)會在推動流量(liang)測量的發展中(zhong)表現出潛能。質(zhi)量流量計雖然(rán)不能對流量進(jìn)行💰控制，但是它(tā)可以😘通過模拟(ni)壓力、流量或者(zhě)串行信息來測(ce)量液體或者氣(qì)體中的目标物(wù)質的流量⛷️。所以(yi)質量流量控制(zhi)器應👨‍❤️‍👨運而生，這(zhè)是一種既能夠(gou)🐆測量還能夠實(shi)現質量監控的(de)儀器。質量流量(liang)控制器自身的(de)檢測部分，就裝(zhuang)💜有一種電磁調(diao)節閥或是壓電(dian)控制閥，這樣，質(zhi)量流控制器就(jiù)會自己構成一(yī)個閉合的循環(huan)體系💃，用來檢測(cè)流體的流動參(cān)數。而💋質量流量(liang)控制器的設計(jì)值也能夠采用(yòng)仿真電壓🏃，或是(shi)電腦、PLC運行。其測(ce)量原⭕理展示圖(tú)如圖1所示。
 
2.質量(liàng)流量計的測量(liàng)原理
　　質量流量(liàng)計以科氏力原(yuan)理爲基準，在感(gan)應器内有2個相(xiang)互平行的品質(zhì)流量管道，中間(jiān)設有驅動線圈(quān)中心，兩頭設有(you)測試♍線圈中心(xīn)，當 差壓變送器(qì) 的激勵電流作(zuo)用于驅動線圈(quān)的中心時，振動(dong)管就會産生往(wǎng)複🔴的周期性振(zhèn)動，而工業生産(chǎn)中的液體通過(guò)感應管的振動(dong)管，就會産生柯(ke)裏斯力效應。從(cóng)而使2根震蕩管(guan)彎曲震蕩，安裝(zhuāng)在震蕩管兩端(duan)的測試線圈中(zhong)就形成了相位(wei)差異的兩個信(xìn)息，這2種信息的(de)相位差和流過(guo)感應器的流體(tǐ)品質流量呈比(bi)率關系。實際✊流(liu)經振動管的質(zhi)量流量由計算(suàn)機計算。通過不(bú)同的媒質，使振(zhen)子的主要振動(dòng)頻率發生變化(hua)，從而得到了介(jiè)質的密度問題(ti)。通🧑🏾‍🤝‍🧑🏼過安裝在傳(chuán)感器振管上的(de) 鉑電阻 ，可以間(jian)接地測量介質(zhi)的工作溫度。
3.質(zhi)量流量計的分(fèn)類
　　質量流量計(ji)可分爲兩大類(lei):一類是直接式(shi)，即直接輸出質(zhì)量流量;另一類(lèi)爲間接式或推(tuī)導式，如應用超(chāo)聲流量🎯計和💯密(mì)度計組合，需對(duì)它們的輸出結(jie)果進行乘法運(yùn)算以得出質量(liang)流量。直接⁉️式質(zhi)量流量計有多(duō)種🧡類型，如量熱(re)式、角動量式、陀(tuó)螺式和雙葉輪(lun)式等。這種🔞儀表(biǎo)适于測量小流(liú)量氣體，缺點是(shì)惰性大，測量值(zhi)與氣體的定壓(yā)比熱有關，測量(liàng)元件與介質接(jie)觸，易被沾污和(hé)腐蝕。而間接💘式(shì)質量流量計有(yǒu)3種主要型式:速(sù)度✔️式流量計與(yǔ)密度計的組合(hé)，節流式或靶式(shì)流量計與容積(jī)式流量計的組(zǔ)合，節流🏃🏻式流量(liang)計與密度計組(zu)合。還有一種是(shi)根👌據流體的㊙️工(gong)作壓力、溫度将(jiang)容積流⛹🏻‍♀️量計的(de)測量值換算成(cheng)标準狀态下的(de)容積流量。但是(shi)，當介質的種類(lèi)或成分改變時(shí),它不能給出準(zhun)确的質量💋流量(liàng)。嚴格說來，它不(bu)屬于質量流量(liang)計。除了上述兩(liǎng)大類之外，還有(you)“熱式質量流量(liàng)計”“科裏奧利質(zhi)量流量計”以及(ji)“差壓式質量流(liú)量計”，其中熱式(shì)質量流量計如(ru)圖2所示，科裏奧(ao)利質量流量計(jì)是---個運用流體(tǐ)的阻力，在振動(dòng)管✍️中運行并形(xing)成與質量流量(liàng)成正比🌈的科裏(lǐ)奧利力的基本(běn)原理，來完成測(ce)量質量流量的(de)儀器。差壓式🔅質(zhì)量流量計是以(yi)馬格努斯效應(ying)爲🔞依據的流量(liàng)計，具體使用時(shi)通過孔闆與定(dìng)時💔泵的配合進(jin)行質量流量測(cè)量。
 

　　某企業200kt/a精甲(jia)醇項目自建成(cheng)投産後，各種産(chǎn)出、耗費等指👣标(biao)逐漸‼️并項目生(shēng)産成本考核，其(qi)中合成工段的(de)粗甲醇産量是(shì)反映材料耗費(fei)和合成塔轉換(huàn)能✔️力的關鍵指(zhǐ)标，所以粗甲醇(chún)産量測定的精(jīng)度對該項目成(cheng)本控制而言十(shi)分重要。經對幾(jǐ)個較爲完善的(de)流量監測系統(tong)的考察、對比，最(zuì)後選擇了質量(liang)流量計進行了(le)精甲醇項目中(zhōng)粗甲醇的質量(liang)測定。
1.所應用質(zhi)量流量計的分(fèn)析
　　此質量流量(liàng)測量範圍爲0~50噸(dun)/小時，精度±0.2%，四線(xian)制，24V直流🚶供電，4~20mA。利(li)用科👄裏奧利力(li)原理，對液體的(de)流速進行了💋測(ce)定。它的測量依(yi)據是兩個平行(hang)的钛合金測管(guan)，液體經過兩個(ge)受💋科裏奧利力(lì)作用而産生逆(ni)向振動。振動導(dǎo)緻🤟管道扭曲，入(rù)口與産出的位(wèi)差相應發生變(bian)化。本品與其他(tā)型号的♍流量計(jì)比較，具有如下(xia)特💁點:①測量管振(zhen)動頻率高(1000Hz),所受(shou)現場管道低頻(pín)分量震動的幹(gan)擾程度小;②測定(ding)值受流體溫度(du)、壓強、黏度、電導(dǎo)率和流動特性(xìng)因素的幹擾小(xiao);③可以同時測定(ding)流⭕量、壓力和水(shui)溫;④安裝簡單，沒(méi)有垂直安裝段(duan)，平面、豎向均可(kě)。當流體進入測(cè)量管後，會有以(yi)下三種現象💋的(de)産生，在第一種(zhǒng)現象中,流量爲(wèi)零，即流體在靜(jìng)止不動之後，流(liu)入與輸出之💘間(jiān)的相🌈位差爲零(líng);在第二👄種情形(xing)當🈲中，有流體通(tōng)過時，測試管人(ren)口震動減慢;在(zài)第三種情形當(dang)中，有流體通過(guo)時,出口振動加(jia)速☔，在經過試驗(yàn)管道的液體數(shù)目增加時，相位(wei)差異會增加。采(cai)用輸人、輸出兩(liang)種不同的電磁(ci)相❄️傳感器，可🔴以(yi)實現對管🌈線振(zhèn)動的相位檢測(cè)。其平衡通過二(er)根測試管的正(zheng)反方向相對擺(bǎi)動而确定💜。
2.質量(liàng)流量計安裝後(hòu)産生的問題
　　質(zhì)量流量計裝配(pèi)後，檢測系統在(zài)調試過程中發(fa)生了以✂️下幾🎯個(ge)不正常現象:①當(dāng)小時流量在5t以(yi)上時，流量計顯(xiǎn)示卻是0;②流量計(jì)的指示時有時(shí)無，造成了粗醇(chun)的累積測量🧡并(bing)不正确。形成💁以(yi)上這🤟兩個狀況(kuang)的根源在于，第(di)一，從實際運行(háng)狀況來看，粗醇(chun)的産出☁️包括兩(liǎng)路，一路從甲醇(chun)分離器出口管(guan)道，進至粗醇閃(shan)蒸槽之内，壓力(lì)由13.5MPa減至4MPa後，經調(diào)整閥繼續減至(zhì)0.4MPa,然💃🏻後，通過兩個(ge)階段的降壓，将(jiang)一部分的煤氣(qì)進行閃蒸;另外(wai)一條來自純醇(chun)的洗滌柱，因爲(wei)清洗柱的液🐪面(mian)控制不好，導緻(zhi)其他🔴的氣體進(jìn)入。兩個管道相(xiang)交㊙️後，用流量計(ji)進行💔計量，然⭕後(hòu)送到蒸餾車間(jiān)進行淨🈲化。在這(zhè)種情況下，流過(guo)流✨量計的粗乙(yǐ)醇組分中可能(néng)會含有一定的(de)空氣。如🌏若沒有(yǒu)及時對其進行(háng)處理可能影響(xiǎng)最終質量;第二(èr)，從測🧡量儀器上(shang)給出的數據來(lái)看，主要報警在(zài)586#、587#、701#，依次表現爲流(liu)體速快和⭕流體(tǐ)阻力中存在空(kong)氣的兩種情況(kuàng);第三，距流量計(ji)水平管道5m處有(you)一-90°彎頭，使流♋體(ti)中的氣泡出✨現(xiàn)了上行，并且在(zai)裝流量計的水(shuǐ)平管線🔞中積存(cun)，對測量結果産(chǎn)生了不良影響(xiang)。管内出現的尖(jian)銳、高頻呼嘯聲(sheng)也證明了此類(lei)情況的存在。
3.質(zhi)量流量計安裝(zhuāng)後産生問題的(de)解決對策
　　分析(xi)得出，成因主要(yao)在于通過流量(liàng)計的介質存在(zài)氣液兩相流。據(jù)此，提出了兩個(ge)解決方案:方案(àn)一是增設消氣(qi)裝置，将經過閃(shan)🐪蒸過程後的空(kōng)氣放出去;方案(àn)二是在總管前(qián)面增設一🌂條緩(huǎn)沖溝，以減少在(zai)電壓降低後閃(shǎn)蒸的氣泡。通過(guò)♊進一步的比較(jiào)，緩沖管容量大(da)，安裝需要的資(zi)🔴金大，改裝難度(du)也大，而消📐氣裝(zhuāng)置體積小，安裝(zhuang)需要的時間小(xiǎo)，改裝難度低，有(yǒu)停車機會就可(ke)以⛷️安裝好👈。後采(cai)納了安裝消氣(qi)器的方法。将消(xiāo)氣器用法⛷️蘭管(guǎn)聯接，腔内設有(you)孔闆、艙壁🤞和浮(fú)球閥等裝置。當(dang)被測液體流人(ren)容器後，經孔闆(pǎn)的擾動和節流(liu)動作影響，被測(ce)液體中所含有(you)的氣體沖破了(le)液膜，并沿着傾(qing)斜的艙壁彙聚(jù)到消氣器上方(fāng)，腔内液體表面(mian)由于積聚的空(kōng)氣上升而降低(dī)，當液體表面低(di)于某--高度後,浮(fu)球閥在浮🎯球壓(yā)力的💰作用下被(bei)開啓，将空氣排(pái)出，繼而液🔞體表(biǎo)層上升✨，浮👄球浮(fú)出，當浮球升至(zhi)某一高度,排氣(qì)閥門随即關閉(bì)。采用🏃消氣器時(shi)，容器内仍保持(chí)着0.022MPa背壓。我☎️們的(de)管路必須恰好(hǎo)有一向上的升(sheng)高量可以發揮(huī)背㊙️壓閥的功能(neng)。在安裝消氣裝(zhuāng)置的同時，可将(jiang)🧡流量表設定的(de)最小信号值(<0.1th)切(qie)斷，以避免振⭐動(dong)信号的影響。
4.應(yīng)用改良措施後(hòu)的使用效果
　　安(ān)裝消氣裝置後(hou)，流量計顯示仍(réng)時有時無，有時(shí)還.發🐆出空管報(bao)警信息。有時甚(shèn)至還産生了放(fang)空管線的報警(jing)信号。但🏃‍♀️經過仔(zǎi)細觀察後發現(xiàn)，消氣器的放氣(qì)閥長期保持正(zheng)常排氣狀況，但(dan)由于🐉廢氣濃度(dù)過多，消氣器也(yě)并沒有完全把(ba)氣泡排盡。處理(lǐ)這些問題可采(cǎi)取如🔅下兩種辦(bàn)法🔞:一是再串接(jiē)一個放氣閥，以(yǐ)進一步減少氣(qi)泡;二是将排氣(qi)孔從6mm增加至8mm,并(bing)同時合理調節(jiē)排氣孔密封墊(nian)和簧片高度，使(shi)之既不洩漏液(ye)體也可以斷續(xù)排出氣體。該公(gōng)司選擇第一種(zhǒng)辦法，并将淨醇(chun)洗滌塔進管線(xian)中并人了粗醇(chun)閃💯蒸槽，以進一(yī)步降低了進❤️人(ren)流體參數中的(de)氣相組♊分。
三、質(zhì)量流量計的發(fa)展
　　目前我國的(de)質量流量計生(shēng)産企業應當謀(móu)求突破發🛀🏻展，加(jiā)強自主創新，申(shēn)請國際計量校(xiào)準技術和專🈲利(lì)，加強知識産權(quán)保護，提高行業(yè)話語權與行業(ye)競争力，以此打(dǎ)破技術壁壘。按(àn)照國家的計量(liang)标準，用于商業(ye)計量的流量💛計(ji)必須每年進行(háng)一次計量校🧑🏾‍🤝‍🧑🏼準(zhǔn)，從而達到質量(liang)流量、時間、壓力(li)、溫度😄等指标的(de)一緻性。政府有(you)關部門應該從(cong)推🔞動我國化工(gōng)生産發展，提升(shēng)化工計量行業(yè)的形象等多個(gè)角度出發，提倡(chang)💞安裝計量檢定(ding)和計量檢定的(de)觀念,對☁️安裝計(jì)量檢定的企業(ye)給予一定的補(bǔ)助❓或減免，以推(tuī)動🛀🏻計量💋檢定和(he)計量校準。
四、結(jie)論
　　在生産精甲(jiǎ)醇的過程中，需(xū)要以粗甲醇産(chǎn)量作爲反.應物(wu)料❤️消耗和轉化(hua)能力的測量指(zhi)标，采用質量✂️流(liú)量計可提高測(ce)量的精度，有效(xiao)減小測量誤差(cha)，因此質量流量(liang)計在精甲♉醇生(shēng)産中發揮了重(zhong)要作用。在使用(yòng)質🔞量流量計時(shi)，優化使用流程(chéng)、完㊙️善質量流量(liàng)計的消氣⛱️裝置(zhì)、規範作業杜絕(jue)人爲誤差出現(xiàn)，正确應用改良(liang)措施，這樣才能(néng)提高整體成本(běn)控制精度。
　　從質(zhì)量流量計的内(nei)涵、質量流量計(ji)的測量原理、以(yi)及質量流量計(ji)在精甲醇計量(liang)中的使用分析(xī)等多👅個角度出(chu)發，闡述并✉️強調(diao)了質量流量計(ji)在精甲醇企業(yè)發展中所發揮(hui)的關鍵作用，希(xi)望能夠爲企業(yè)發展中針💜對質(zhi)量流量計的應(ying)用提供一定的(de)參考。

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