離子膜法(fǎ)燒堿工藝制堿(jian)技術是當今領(lǐng)先制堿技🍓術，具(ju)有投資少、生産(chǎn)成本低、産品質(zhì)量好、無污染等(deng)優點，代表了電(dian)解制堿技術的(de)發展方向。它的(de)工藝裝置控制(zhì)要求嚴格，對儀(yi)表的⁉️測量精度(du)、穩定性及可靠(kao)性都❓有很高的(de)要求，特别是對(duì)介質⭕流量的控(kòng)🚩制。所以在離子(zi)膜法燒堿生産(chǎn)中大量使用具(jù)有結🧑🏾🤝🧑🏼構簡單、刻(ke)度直觀、安裝維(wéi)護方便等特點(dian)的金屬管轉子(zi)流量計來滿足(zú)其工藝控制要(yào)求。
1金屬管轉子(zǐ)流量計的工作(zuo)原理及結構
金(jīn)屬管轉子流量(liàng)計屬面積式流(liu)量計，是基于定(ding)壓降變節流面(miàn)積測流量的基(ji)本原理。當流體(ti)自下而上流經(jing)錐管時，浮子前(qián)、後産生差壓作(zuo)🛀🏻用，浮子就🐕上升(shēng)或下降位移，當(dāng)使浮子上升的(de)差壓與浮子所(suo)受的重力、浮力(lì)及黏性力三者(zhě)的合力相✏️等時(shi)，浮子便處于平(ping)✨衡狀态。因此浮(fú)子的位移與流(liú)量的大小存💋在(zài)相應的關♋系，浮(fú)子的位移通過(guò)磁鋼的耦合使(shǐ)平衡機構的平(píng)衡杆跟随轉動(dòng)，帶動指針🧑🏽🤝🧑🏻轉動(dong)，在刻度盤上指(zhǐ)示出👈流量值。在(zài)此基礎上，通過(guò)平衡機構凸輪(lún)與調整件的非(fēi)線性傳動，将對(dui)應于🧡流量的轉(zhuan)角信号傳遞給(gěi)轉換器，後者将(jiang)轉角信号轉換(huàn)爲4～20 mA的DC電流信号(hào)輸出。由于經過(guò)了非🛀🏻線性修正(zheng)⛹🏻♀️，流量測量值與(yǔ)輸出電流🤟信号(hào)值線性地呈一(yi)一對應關㊙️系。當(dang)浮子處于平衡(heng)時，被測流體體(ti)積流量可由下(xià)式計算：
式中：
Q=體(ti)積流量；
?=流出系(xi)數；
?=浮子最大直(zhí)徑與其同高度(du)錐管橫截面之(zhī)間的環隙面積(jī)；
g=重力加速度；
υ? =浮(fú)子的體積；
ρ?=浮子(zǐ)密度；
ρ=被測流體(tǐ)密度；
S=浮子最大(da)截面積。
流量計(jì)的傳感器由錐(zhuī)管、浮子組成；指(zhǐ)示器由刻度盤(pan)、指針、凸輪🐅、平💚衡(héng)機構組成；轉換(huàn)器由角位移轉(zhuǎn)換器、調整件等(deng)🔴組成。金屬📐管轉(zhuǎn)子流量計分爲(wèi)現場指示型和(hé)😘電遠傳型兩種(zhǒng)。
2金屬管轉子流(liú)量計的應用及(ji)選型
某化工公(gōng)司自2025年12月投産(chǎn)以來，經過4次擴(kuò)建，離子膜法燒(shao)堿現已達到5萬(wàn)t／a的規模。現場使(shǐ)用的金屬管轉(zhuǎn)子流⁉️量計🌏共計(jì)😄62台，用于現場鹽(yán)水、堿液、鹽酸、去(qù)離子水、亞硫酸(suan)鈉等介質流量(liang)的測量。通過🐆3年(nián)多的生産，裝置(zhi)基本運行正常(chang)💞。但在停車🐅檢修(xiu)中發現，電解槽(cao)B、C陽極液加酸pH值(zhí)檢測回路、淡鹽(yan)水加酸pH值檢測(ce)回路💯使用的金(jīn)屬管轉子流量(liang)計襯裏嚴重腐(fu)蝕變形，緻使浮(fú)子經常卡住，無(wu)法控👉制pH值檢測(cè)回路介質的流(liu)量，影響了正常(chang)生産的進行。經(jing)過分析發現，這(zhè)是由🐕于pH值檢測(cè)㊙️回路的钛冷卻(que)器換熱用的循(xun)環水水質差、換(huan)熱面積小及操(cāo)作不當等引起(qi)钛冷卻器結垢(gòu)嚴重，導緻陽🔴極(jí)液及淡鹽水溫(wen)度過高，長時間(jian)運行😘緻使金屬(shǔ)管轉子流量計(ji)襯裏腐蝕變形(xing)。而電解槽D、E陽極(ji)液加酸pH值檢測(cè)回路使用的🔅不(bu)采用襯裏結構(gòu)😄、完全由Ti材構成(chéng)的金屬管轉子(zi)流量計卻未發(fā)現腐蝕變形情(qing)況。所以在測量(liàng)高溫腐蝕性介(jiè)質時，盡量避免(mian)采用襯裏結構(gou)，而采用金屬結(jié)構，以🐆提高儀表(biao)的可靠性。
另外(wài)，電解槽C、D陽極液(yè)入口總管使用(yòng)的電遠傳功能(neng)的金😘屬管轉子(zǐ)流量計在使用(yong)過程中指示波(bō)動過㊙️大，而且測(cè)量機構與指示(shi)🎯機構法蘭連接(jie)處洩漏嚴重。拆(chāi)開檢查發現，指(zhi)示波動過大是(shì)由于機械加工(gong)的精度和❤️阻尼(ni)系統方面的原(yuán)因。給阻尼系統(tǒng)加入🔞矽油後情(qíng)況有所改善，而(ér)法蘭連接處洩(xie)漏是由于❌使用(yong)的石棉墊片在(zài)高溫下斷裂變(biàn)形所緻，更換聚(jù)📐四氟乙烯墊片(piàn)再無任何洩漏(lou)。而流量計卻沒(mei)有出現上述情(qíng)況。下面介紹該(gai)儀表常用的防(fáng)腐材料。
(1)鹽水是(shi)離子膜裝置的(de)基本介質，耐鹽(yán)水腐蝕性能好(hǎo)的金屬🚶材料是(shì)钛、钽，非金屬材(cai)料爲聚偏二氟(fú)乙👌烯(PⅧF)和PVC，某化工(gong)廠測量鹽水的(de)流量計均采用(yòng)钛材，使用情況(kuàng)良好；
(2)堿液是另(lìng)一種重要介質(zhì)，耐堿液腐蝕性(xing)能好的金屬材(cái)料☂️主要🔴有鎳和(hé)各種牌号的不(bú)鏽鋼，某化工廠(chang)測量堿液☎️均采(cǎi)🙇♀️用SUS316L材質，效果較(jiao)好；
(3)裝置中常用(yong)31％(質量分數)高純(chún)鹽酸，腐蝕性很(hěn)強，接液♌部材質(zhi)應🌈采用钽材，某(mǒu)化工廠采用的(de)是SUS304内襯PVC的流💋量(liang)計；
(4)裝置中經常(cháng)使用去離子水(shuǐ)及氮氣，均爲非(fei)腐蝕性介👈質，接(jie)液🌈部材質應采(cǎi)用不鏽鋼，某化(hua)工廠采用的是(shì)SUs304奧氏體不鏽鋼(gang)。
以上是常用介(jie)質的選材，在運(yùn)用中應結合現(xiàn)場實際情況📞，如(rú)電解廠房屬于(yu)防爆場所，電遠(yuǎn)傳型應選用隔(ge)爆型或本安防(fáng)爆型的流量計(jì)。另外，還應根據(jù)實際測🔴量值的(de)流量範圍加以(yi)選用。
3金屬管轉(zhuan)子流量計的安(ān)裝及使用維護(hù)
3．1安裝
(1)流量計必(bi)須垂直安裝在(zai)無震動的管道(dào)上，不應有🔞明顯(xiǎn)的💚傾斜，傾斜角(jiao)度一般不超過(guo)。
(2)爲方便檢修、更(geng)換流量計及清(qīng)洗測量管道，除(chu)安裝現🚩場有足(zú)夠空間外，在流(liu)量計上、下遊應(yīng)安裝必要的閥(fá)門。一般情✔️況下(xia)，流量計前面用(yòng)全開閥，後面用(yòng)💰流量調節閥，并(bing)在流量📱計的位(wèi)置設置管路管(guan)道，安裝旁通閥(fá)。
(3)對于髒污流體(tǐ)，應在流量計上(shàng)遊人口處安裝(zhuang)過濾器，帶有磁(ci)性耦合的金屬(shǔ)管轉子流量計(ji)用于測量含鐵(tiě)❓磁性雜質🌏流體(tǐ)❤️時，應在儀表前(qian)安裝磁過濾器(qi)。
(4)流體在錐管内(nei)流動方向由下(xià)至上，不能倒流(liu)，爲避免因流體(ti)倒流或水錘現(xian)象損壞流量計(ji)，應在其下🈲遊安(an)裝單向閥。
(5)如被(bèi)測流體爲脈動(dong)流造成浮子跳(tiào)動而不能正常(cháng)測量時，應在測(ce)量計上遊安裝(zhuāng)适當尺寸的緩(huǎn)沖器⭕或定值器(qì)，以消㊙️除或減弱(ruo)脈動。
3．2使用及維(wei)護
(1)使用流量計(ji)前應檢查儀表(biao)運行及各部分(fèn)活動是否正常(chang)，浮子在錐管内(nei)活動是否靈活(huo)，指示部分是否(fou)可靠跟🤟随。
(2)使用(yòng)時應緩慢地開(kai)啓上遊閥門至(zhì)全開，然後調節(jiē)✉️下遊🌂調節閥調(diào)節流量；當流量(liàng)計停止使用時(shí)，應先緩慢地關(guān)閉全開閥，然後(hou)再關閉流量調(diao)節閥。
(3)使用耐腐(fu)蝕型流量計時(shi)必須采取措施(shi)避免流量👌計驟(zhòu)熱✂️、驟冷的沖擊(jī)而造成流量計(jì)襯裏材料的剝(bao)離與損傷，影響(xiǎng)測量的正确性(xìng)。
(4)流量計在使用(yong)中，如果指針由(you)于流體狀态不(bu)穩而造成抖動(dong)，不易讀數時，可(kě)在阻尼機構中(zhōng)注人少許矽油(you)，以增加阻尼效(xiào)果。
(5)當需要維修(xiū)流量計浮子組(zu)件時，應從管路(lù)上拆下流量計(ji)。拆裝🌈及清洗時(shí)一定注意不要(yao)損傷浮子的🌈最(zui)大徑部，不要碰(peng)彎㊙️浮子導向杆(gan)。
(6)根據測量介質(zhì)清潔程度、腐蝕(shi)性情況，定期對(dui)流量計進👅行檢(jian)查和維修。
(7)加強(qiang)崗位操作人員(yuan)的培訓，消除由(yóu)于操作不當而(er)引起的儀表損(sun)壞，延長儀表使(shǐ)用壽命。
4結語
随(sui)着機械加工和(hé)智能化技術的(de)發展，金屬管轉(zhuǎn)子流量計🤞的應(yīng)用範圍更加廣(guang)泛。熟悉和掌握(wò)金屬管轉子流(liu)量💰計的工作原(yuan)理和結構，進一(yī)步提高使用和(hé)維護水平，真正(zhèng)發揮儀表“火眼(yan)金睛”的功效。
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