摘要(yao):介紹了抗振型(xíng)渦街流量計
的(de)工作原理特點(diǎn)及在氫氣測量(liàng)中的應用情況(kuàng)。
1氫氣計量現狀(zhuang)
随着氫氣的廣(guang)泛利用，氫氣的(de)計量已成爲大(dà)家關注🔞的問題(tí)💜。化工氯堿現有(yǒu)10萬V/a隔膜燒堿裝(zhuang)置,每年産生氫(qing)氣約3120萬m³,除少量(liang)氫氣和氯氣反(fan)應合成氯化氫(qīng)氣體外,其餘氫(qīng)氣全部放空處(chù)🈚理,而相隔幾百(bǎi)米的合成氨廠(chǎng)每年使用❤️大量(liàng)的原煤生産水(shui)煤氣，既浪費了(le)能源,又污染了(le)環境。爲提高園(yuán)區的綜合經濟(ji)效益,2009年下半年(nian),氯堿化工分公(gōng)司開始向合成(cheng)氨分🈲廠輸送氫(qīng)氣;爲了加強2個(ge)企業的成本核(hé)算,2010年初,在氫氣(qì)輸送管道上增(zeng)🏃♀️加了氫氣計量(liàng)裝置。
目前,氫氣(qì)測量用的儀器(qì)主要有
孔闆流(liú)量計
、
渦街流量(liàng)計
和
熱式質量(liang)流量計
等。隔膜(mo)制堿工藝的特(te)性決定了外送(sòng)氫氣壓力較🏃♂️低(di),-般🚩隻爲幾十千(qian)帕,且流速較低(di),如使用孔闆流(liu)量計，壓🈲差值🛀較(jiào)小㊙️，受
差壓變送(sòng)器
制造精度的(de)影響,孔闆流量(liang)計的誤差較大(dà)。因輸送氫氣的(de)管道直徑較大(da)，如使用科氏力(lì)質量流量計投(tóu)資☎️較大。由于所(suo)送氫氣中含有(you)一定的水分,不(bú)宜使用熱🔴式質(zhì)量流量計(熱式(shì)質量流量計适(shi)用于經過幹燥(zào)處🎯理的氣體計(jì)量)。
2渦街流量計(jì)的工作原理
渦(wo)街流量計是應(yīng)用流體振動原(yuan)理來測量流量(liang)的,流✔️體在管道(dao)✊中經過渦街流(liu)量變送器時，在(zài)旋渦發生體後(hou),上下交🔱替産生(shēng)正比于流速的(de)兩列旋渦,旋渦(wo)的釋放頻率與(yǔ)流過旋渦發生(sheng)體的流體平均(jun1)速度及旋渦發(fa)生體特征寬度(dù)有🥵關，可用公式(shi)ƒ=Stv/d表示,式中ƒ爲旋(xuán)渦的釋放頻率(lü);v爲流過旋渦發(fa)生體的流體平(píng)均速度;d爲旋渦(wo)發生體特征寬(kuan)度;St爲斯特羅🙇♀️哈(ha)數,無量綱,它的(de)數值範圍爲0.14~0.27。由(yóu)此可知，通過測(cè)量旋渦頻率就(jiù)可以計算出流(liu)過旋渦發生體(ti)的流體平均速(sù)度v，再由式q=vS可以(yi)求出流量q,其🧑🏾🤝🧑🏼中(zhōng),S爲流體流過旋(xuán)渦發生體的截(jie)面積。
渦街流量(liàng)計主要用于測(cè)暈流體介質的(de)流量,如氣體💋、液(ye)體、蒸氣等多種(zhǒng)介質。其特點是(shì)壓力損失小、量(liang)程範圍大精度(dù)高,在測量工況(kuàng)體積流量時幾(jǐ)乎不受流體密(mì)度、壓力、溫度、黏(nián)度等參數的影(ying)響。所以,在選用(yong)氫氣流量計時(shi),可優先考慮渦(wō)街流量計。
3影響(xiǎng)渦街流量計計(ji)量的因素
3.1流量(liang)計所在管道中(zhong)的脈動流
因渦(wō)街流量計是一(yī)種流體振動型(xing)流量計，而目前(qián)🌈國内氫氣輸送(sòng)--般使用羅茨式(shì)鼓風機，管道中(zhong)的氫氣實際上(shang)是脈動流，脈動(dòng)流的信号會疊(die)加到測量信号(hao)中,影響流量計(ji)的測量精度。
3.2流(liú)量計前後的直(zhi)管段長度
渦街(jie)流量計所測的(de)是管道中流體(tǐ)的流速,所以，流(liu)量計📱前後的直(zhi)管段如達不到(dao)要求，流體在管(guan)道中流速會不(bu)均勻,影響流量(liang)計的測量精度(du)。對于縮管,要保(bao)證其.上遊側的(de)直管段長度不(bú)小于5D,其下遊側(cè)的直管段😘長度(dù)也不小于5D(D爲流(liú)量計的标稱内(nèi)經);對⁉️于擴管,要(yao)保證其上遊的(de)✏️直管段長度🎯大(dà)于10D,其下遊的直(zhí)管段長🐕度大于(yu)5D。根據現場🏃♂️情況(kuàng),，安裝時,流量計(jì)上遊留有約13D的(de)直管段,流量計(jì)下遊留有5D的直(zhí)管段🤟。
3.3管道的振(zhèn)動.
由于渦街流(liu)量傳感器測量(liang)的是漩渦的頻(pin)率信号🤟,管道的(de)振🈲動對渦街流(liú)量計的精度影(ying)響較大,以往使(shi)用的渦街流🔴量(liàng)計在管道振動(dong)時誤差明顯加(jiā)大♊,甚至無🐆法正(zheng)常♌使用。爲❌了消(xiao)除🚶♀️振動對渦街(jiē)流量計測量精(jing)度的影響,選用(yong)了抗振型渦街(jiē)流量計。
4使用效(xiao)果
根據該公司(si)氫氣壓力低流(liu)速小。管徑大的(de)工況條🈲件😄，選用(yong)了滿📱管式抗振(zhen)型渦街流量計(jì)測量氫氣流量(liang)。因原管道直徑(jing)爲⚽DN400,流速較低,不(bu)易進行測量,爲(wei)提高氫氣測量(liàng)精度,必須提高(gāo)氫♋氣的流速以(yi)滿足測🏃🏻♂️量條件(jiàn),因㊙️此,将管道縮(suo)徑爲DN300。管道縮徑(jìng)後氫氣的流速(sù)增加,易産生靜(jing)電,爲防止靜電(diàn)荷在此積聚,單(dan)獨制作了接地(di)電極。電極的制(zhì)作是将3根長約(yue)2.5m的DN50鍍鋅鋼管每(mei)隔5m左右砸進土(tǔ)壤裏,用鍍鋅扁(biǎn)鐵将其進行連(lian)接,然後用16mm2接地(di)軟線連接在流(liú)量計的接地端(duān)子上。經過安裝(zhuāng)與調試，渦🏃🏻♂️街流(liú)量計投入運行(háng)後，,運行👨❤️👨一直較(jiao)爲穩定,計量數(shu)據和工藝計算(suan)的理論數據♋基(ji)本相符,使用效(xiào)果較好。
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