渦街流量計(jì)測量液氧、液氮流量的應(yīng)用.pdf

《渦街流量計(jì)測量液氧、液氮流量的應(yīng)用.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第11期楊春等，渦街流量計(jì)測量液氧、液氮流量的應(yīng)用渦街流量計(jì)測量液氧、液氮流量的應(yīng)用楊春徐艷霞李陽華李志強(qiáng)張耀星(神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤炭化學(xué)工業(yè)分公司烯烴公司，銀川750411)摘要主要介紹空分裝置中液氧、液氮流量采用渦街流量計(jì)測量的方法，探討使用現(xiàn)狀的優(yōu)劣點(diǎn)，對(duì)不能測量較大流量以及渦街流量計(jì)小信號(hào)切除量較大的問題進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用分析，對(duì)空分裝置在產(chǎn)品核算、經(jīng)濟(jì)效益分析、可靠運(yùn)行的方面具有一定幫助。關(guān)■詞渦街流量計(jì)空分液氧液氮流量測量中圈分類號(hào)TH$14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1000-3932(2013)11·1361-05目前，化工行業(yè)很多生產(chǎn)現(xiàn)場所使用的流量計(jì)選型不夠合理，

2、有的存在安裝錯(cuò)誤，造成計(jì)量誤差過大，還有些不能滿足生產(chǎn)或產(chǎn)品交接計(jì)量的需要，流量計(jì)是化工企業(yè)最常用的儀表。但僅靠經(jīng)驗(yàn)或單純考慮購置費(fèi)進(jìn)行選型，可能會(huì)失去選擇最適合儀表的機(jī)會(huì)。由此可見，正確選擇和使用流量計(jì)并非易事。要正確、有效地選擇合適的流量計(jì)，必須考慮5個(gè)方面的因素，即性能要求、介質(zhì)物性、安裝要求、環(huán)境條件和費(fèi)用。筆者所在的煤基烯烴項(xiàng)目建設(shè)的空分裝置生產(chǎn)氣氧、氣氮、儀表空氣、工廠空氣、液氧和液氮。筆者通過對(duì)該裝置的液氧、液氮產(chǎn)品流量計(jì)的使用情況進(jìn)行摸索研究，從儀表測量原理出發(fā)，進(jìn)行必要的分析和研究，并進(jìn)行觀察評(píng)估，對(duì)實(shí)施效果提出推廣建議，從而進(jìn)一步提高管理和維護(hù)水平，

3、使該裝置產(chǎn)品交接計(jì)量向更穩(wěn)定、更可靠的方向發(fā)展。1空分裝置液氯。液氯渦街流量計(jì)使用現(xiàn)狀1．1產(chǎn)品流量的測量方法一般情況下，煤化工配套的空分裝置都較大，液氮、液氧產(chǎn)品在工藝系統(tǒng)負(fù)荷較低時(shí)可以作為產(chǎn)品銷售。為了準(zhǔn)確測量這兩股產(chǎn)品的流量，保證貿(mào)易交接的準(zhǔn)確性，考慮到這兩股產(chǎn)品低粘度、低溫，產(chǎn)品管線El徑小(僅為DN25mm)，以及一次儀表需安裝于冷箱內(nèi)隔箱而變送器需要安裝于冷箱外部的特點(diǎn)，項(xiàng)目最初選用了橫河DY型低溫分體式渦街流量計(jì)配以DYA型轉(zhuǎn)換器來測量液氮、液氧流量。1．2渦街流量計(jì)測量液氧、液氮流量1．2．1測量原理渦街流量計(jì)是一種典型的速度式流量計(jì)，可檢測Re在5×1

4、03～7×106范圍內(nèi)的液體、氣體、蒸汽流體的流量。漩渦分離的穩(wěn)定性受漩渦發(fā)生體上游流場畸變、漩渦流等的影響，所以安裝儀表應(yīng)根據(jù)上游阻流件的不同形式，配備不同長度的上、下游直管段，或安裝流動(dòng)調(diào)整器，為渦街流量計(jì)提供良好的流場條件，消除流場對(duì)儀表的不利影響。渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時(shí)，在三角柱的漩渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列漩渦，稱為卡曼漩渦。單側(cè)漩渦的釋放頻率與流過漩渦發(fā)生體的流體平均速度及漩渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)，表示為¨o：，，=(研×v)／d式中d——漩渦發(fā)生體特征寬度，m；，——漩渦的釋放頻率，Hz；SP斯

5、特勞哈爾數(shù)，無量綱，它的數(shù)值范圍為0．14一O．27；移——流過漩渦發(fā)生體的流體平均速度，m／so．sr是雷諾數(shù)的函數(shù)，m與sr的關(guān)系為Sr=八l／Re)，如圖1所示?。收藏日期：2013-07-31(修改穰)1362化工自動(dòng)化及儀表第40卷圖1Re與S，的關(guān)系由此得到：q，=Ao×口=Ao×d／Srxf=擴(kuò)式中如——流通截面積；f——儀表常數(shù)。由上式可知，在斯特勞哈爾數(shù)Sr為常數(shù)時(shí)，流量q，與單側(cè)漩渦產(chǎn)生的頻率，成正比。當(dāng)雷諾數(shù)Re在102～105范圍內(nèi)時(shí)，sr值約為O．2，因此，在測量中要盡量保證流體的雷諾數(shù)在102一105，漩渦頻率，=0．2×v／d。由此可知，通

6、過測量漩渦頻率就計(jì)算出流過漩渦發(fā)生體的流體平均速度t，，再由式q，=刪xA。求出流量q，，其中A。為流體流過漩渦發(fā)生體的截面積。h'1．2．2渦街流量計(jì)測、量空分裝置液氮、液氧的優(yōu)劣筆者通過觀察裝置開車后近一年的使用情況，發(fā)現(xiàn)在這兩股產(chǎn)品處使用渦街流量計(jì)各存在一些優(yōu)、缺點(diǎn)。1．2．2．1優(yōu)點(diǎn)渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝維護(hù)方便，測量元件直接安裝于管道上，克服了管路的泄漏現(xiàn)象?？筛鶕?jù)測量對(duì)象選擇相應(yīng)的檢測方式，儀表的適應(yīng)性強(qiáng)。非常適用于于凈介質(zhì)流體和部分混相流體。與其他脈沖輸出型流量計(jì)相比，渦街流量計(jì)的儀表系數(shù)K較低，且隨儀表測量管徑D的增大儀表系數(shù)x近似以直徑比的3次方

7、速率下降(表1)。表1通徑與系數(shù)K的關(guān)系公稱通徑／ram1525405080100150200250儀表系數(shù)置376．000068．600018．7000g．95003，33001．43000，44100，18500．0966選擇流量計(jì)的通徑應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選流量計(jì)的上、下限流量來選配，而不是簡單地按管道通徑選用。通常設(shè)計(jì)管道流體最大流速是按經(jīng)濟(jì)流速來確定的，流速選擇過低，則管徑粗、投資大；而流速過高則輸送功率大，增加運(yùn)行費(fèi)用心]。大部分流量計(jì)上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟(jì)流速，因此流量計(jì)通徑與管徑相同的可能性較大，安裝