[摘要(yào)]在我國社(shè)會發展水(shui)平不斷提(ti)升的大背(bei)景下，各個(ge)行業的發(fa)展速度也(yě)在不斷加(jia)快，而在電(diàn)力系🧑🏽‍🤝‍🧑🏻統、石(shi)化領🧑🏽‍🤝‍🧑🏻.域的(de)發展中，關(guān)于流量測(ce)量儀表的(de)選用，無疑(yi)是十分重(zhòng)要的，其中(zhong)，質量流量(liàng)計 正是當(dang)前階段石(shí)油化工領(lǐng)域先進、正(zheng)确的測量(liàng)儀器之一(yī)。文中将針(zhēn)對質量流(liu)量計在精(jing)甲醇計量(liang)中🧡的使用(yòng)分析，進行(hang)詳細的👌闡(chan)述。
引言
　　質(zhì)量流量計(jì)的發展，是(shi)從1832年科裏(li)奧利進行(háng)的輪機研(yán)究中，發現(xian)了流體在(zai)旋轉狀态(tai)下的管内(nei)流動時，會(hui)對管壁産(chan)生力這一(yī)發現開始(shi)的，當時将(jiāng)這種力命(mìng)名爲🌈“科氏(shì)力”。而後，美(mei)國高準💁公(gong)司創始人(rén)在對這種(zhǒng)力的原理(li)進行探究(jiū)之後，研發(fa)了世界上(shàng)第一台🐪可(kě)實用質量(liàng)流量計，至(zhì)此，質量流(liú)量計發展(zhan)起來。
一、質(zhì)量流量計(ji)的簡述
1.質(zhì)量流量計(jì)的内涵
　　關(guan)于質量流(liu)量計的了(le)解，首先需(xū)要人們明(ming)确的就☁️是(shi)，使流體體(ti)積發生變(biàn)化的壓力(li)、溫度函數(shu)，是因變📞.量(liang)，但是，流體(ti)質量本身(shēn)是不會随(sui)空間溫度(dù)、壓力、時間(jian)溫度‼️、壓力(li)變化而改(gǎi)變的量，這(zhè)正是質量(liàng)流量計的(de)基本原理(lǐ)所在。而在(zài)一般情況(kuang)下，質量流(liú)量計可⛹🏻‍♀️以(yi)根據其.側(ce)重的不同(tóng)，劃分爲層(céng)流質量流(liú)量計、 渦街(jiē)流量計 、 超(chao)聲波流量(liàng)計 、 孔闆流(liu)量計 、 橢圓(yuán)齒輪流量(liàng)計 、 轉子流(liú)量計 等，但(dan)這些流量(liàng)計的測量(liang)值，是流體(tǐ)體積流量(liang)。
　　在工業生(shēng)産的管理(li)、産品質量(liang)控制、經濟(jì)核算和國(guo)💋際經濟🔱交(jiao)接等項目(mù)中，所需要(yào)的流體數(shu)量通常是(shi)小質量。而(ér)通過這些(xie)流量計，隻(zhi)能測得流(liu)體的流量(liang)大小往往(wang)無法達到(dào)項目數據(ju)的實際需(xū)要，而爲了(le)客觀目的(de)又必須設(shè)😘法得到流(liu)體的最大(da)🔞質量流量(liàng)。以前隻能(neng)在測量流(liu)體的㊙️高溫(wen)、壓強、密度(du)和體積等(děng)技術參數(shù)的過程中(zhōng)，采用校正(zheng)、轉換和補(bǔ)償等手段(duan)間接地求(qiu)❤️得了流💘體(tǐ)的實🛀際質(zhì)量。由于這(zhè)些測量方(fāng)法的中間(jian)環節非常(cháng)複雜，所以(yi)質量流🔞量(liang)測量的精(jing)度--直無法(fǎ)得到有效(xiao)提高和改(gai)善。但由于(yú)現代科技(jì)的發展，先(xian)後産生☔了(le)許多可以(yǐ)直接測量(liang)🔴質量流量(liang)👅的計量技(jì)術和設備(bèi),進而促進(jin)了流體測(cè)量水平的(de)提高🔞。
　　質量(liàng)流量計以(yi)傳感溫度(du)計爲基礎(chu)，按分子的(de)分子量大(da)小㊙️對流量(liàng)進行測量(liang)。但由于是(shì)用感熱方(fang)式計量，因(yīn)此.并未受(shou)空氣溫度(du)、氣壓等因(yin)素的改變(bian)而影響到(dao)測量結果(guǒ)。質量流量(liàng)計作㊙️爲一(yi)種更加正(zheng)确、快⭐捷、安(an)全有效的(de)流體流動(dong)質量檢測(cè)儀器，在石(shi)化生🤞産、石(shí)油化工等(deng)領域中應(yīng)🏒用日益廣(guang)泛🔅，成了主(zhu)流發展方(fāng)向。并且使(shǐ)🍉人相信将(jiāng)會在推動(dong)流量測量(liàng)的發展中(zhong)表現✏️出潛(qian)能。質量流(liu)量計雖然(ran)不能對流(liu)量進行控(kong)制，但是它(ta)可以💚通過(guo)模拟壓力(lì)、流量或者(zhě)串行信息(xī)來測量液(ye)體或者氣(qì)體中的目(mù)标物質的(de)流量。所以(yi)質量流量(liang)控制器應(ying)運而生，這(zhè)是一種既(ji)能夠測量(liang)還能夠實(shi)現質量監(jian)控的儀器(qi)。質量流量(liàng)控制器自(zì)身的檢測(cè)部分，就裝(zhuang)有一種電(diàn)磁調節閥(fá)或是壓電(dian)控制閥，這(zhè)樣，質量流(liú)控制器就(jiu)會自己構(gòu)成一個閉(bi)合的循環(huán)體系👅，用來(lai)檢測流體(ti)的流動參(can)數🛀🏻。而🔞質量(liang)流量控制(zhì)器的設計(jì)值也能夠(gòu)采🌂用仿真(zhen)電壓，或是(shi)電腦、PLC運行(hang)。其測量原(yuán)理展示圖(tu)如圖🌍1所示(shi)。
 
2.質量流量(liàng)計的測量(liang)原理
　　質量(liang)流量計以(yi)科氏力原(yuán)理爲基準(zhǔn)，在感應器(qi)内有2個相(xiang)互平行的(de)品質流量(liang)管道，中間(jiān)設有驅動(dòng)線圈中心(xin)，兩頭設有(yǒu)測試線圈(quan)中心，當 差(cha)壓變送器(qi) 的激勵電(diàn)流作用于(yu)驅動線圈(quān)的中心時(shí)，振動管就(jiù)會🏒産生往(wang)複的周期(qi)性振動，而(ér)工業生産(chan)中的液體(ti)通過感應(yīng)☀️管的振動(dòng)管，就會産(chan)生柯裏斯(sī)力效應。從(cong)而使2根震(zhen)蕩管彎曲(qǔ)震蕩，安裝(zhuang)在震蕩管(guǎn)兩端的測(ce)試線圈中(zhōng)就形成了(le)☔相位差異(yi)的兩個信(xin)息，這2種信(xin)息的相位(wèi)差和流過(guo)感應❄️器的(de)流體品質(zhi)流量呈比(bi)率關系。實(shi)際🈲流經振(zhèn)動管的質(zhì)量流量由(yóu)計算機計(jì)算。通過不(bu)同的媒🈚質(zhi)，使振子的(de)主要振動(dong)頻率發生(shēng)😄變化，從而(er)得到了介(jie)⚽質的密度(dù)問題。通過(guo)安裝在傳(chuan)感器振管(guǎn)上的 鉑電(dian)阻 ，可以間(jiān)接地測量(liàng)介質的工(gong)作溫度。
3.質(zhi)量流量計(ji)的分類
　　質(zhi)量流量計(jì)可分爲兩(liǎng)大類:一類(lei)是直接式(shì)，即直接輸(shu)出質量流(liu)量;另一類(lei)爲間接式(shi)或推導式(shi)，如應用超(chāo)聲流量計(jì)和密度計(ji)組🔞合，需對(dui)它們的輸(shu)出結果進(jìn)行乘法運(yùn)算以得出(chu)質量流量(liàng)。直接式質(zhì)量流量計(ji)有多種類(lèi)型，如量熱(re)式、角動量(liang)式、陀螺式(shi)和雙葉☎️輪(lún)式等。這種(zhǒng)儀表适于(yu)測量小流(liú)量氣體，缺(que)點是惰🈚性(xìng)大，測量值(zhí)與氣體的(de)定壓比熱(rè)有關，測量(liang)元件與介(jie)質接觸，易(yi)被沾污和(hé)腐蝕。而間(jian)接式質量(liang)流量計有(yǒu)3種主要型(xing)式:速度式(shì)流量計與(yu)密度計的(de)組合，節流(liu)式或靶式(shì)流量計與(yǔ)容積式流(liu)量計的組(zu)合🏃‍♂️，節流✊式(shì)流量計與(yu)密度計組(zu)合。還有一(yī)種是根💃🏻據(ju)流體的工(gong)作壓力、溫(wen)度将容積(jī)流🔞量計的(de)測量值換(huàn)算成标準(zhun)狀态下的(de)容積流量(liang)。但是，當介(jiè)質的種類(lèi)或成分改(gǎi)變時,它不(bú)能給出準(zhun)确的質量(liang)流量。嚴格(ge)說來，它🌐不(bu)屬于質量(liang)流量計。除(chu)了上述兩(liǎng)大類之外(wai)，還有“熱🎯式(shì)質量流量(liang)計”“科裏奧(ào)利質量流(liú)量計”以及(jí)“差壓式質(zhì)量流量計(jì)”，其中熱式(shì)質量流量(liang)計如圖2所(suo)示，科裏👣奧(ào)利質量流(liu)量計是---個(ge)運用流體(ti)的阻力，在(zai)振動管🌍中(zhong)運行并形(xing)成與質量(liang)流量成正(zheng)比的🛀科裏(lǐ)奧🔱利力的(de)基本原理(lǐ)，來完成測(ce)量質量流(liú)量的儀器(qì)。差壓式🏃‍♂️質(zhi)量流量計(ji)是以馬💁格(gé)努斯效應(yīng)爲依據的(de)流量計，具(ju)體使用時(shí)通過孔闆(pan)與定時泵(beng)的配合進(jìn)行質量✍️流(liu)🚩量測量。
 

　　某(mǒu)企業200kt/a精甲(jiǎ)醇項目自(zi)建成投産(chǎn)後，各種産(chan)出、耗費♋等(děng)🌈指标逐漸(jiàn)并項目生(sheng)産成本考(kao)核，其中合(he)成工段的(de)粗甲醇産(chǎn)量是反映(yìng)材料耗費(fei)和合成塔(ta)轉換能力(li)的關鍵指(zhi)标，所以粗(cū)甲醇産量(liàng)測定的精(jing)度對該項(xiang)目成本🌈控(kong)制而言十(shi)分重要。經(jīng)對幾個較(jiào)爲完善🏃‍♂️的(de)流量監測(ce)♊系統的考(kǎo)察🏒、對比，最(zuì)後選擇了(le)質量流🐇量(liàng)計進行了(le)✂️精♻️甲醇項(xiàng)目中粗🈲甲(jia)醇的質量(liang)測定。
1.所應(yīng)用質量流(liu)量計的分(fèn)析
　　此質量(liang)流量測量(liàng)範圍爲0~50噸(dūn)/小時，精度(dù)±0.2%，四線制，24V直(zhí)流供電，4~20mA。利(li)❤️用科裏奧(ào)利力原理(lǐ)，對液體的(de)流速進行(háng)了測定💘。它(tā)的測量依(yi)據是兩個(ge)平行的钛(tài)合金測管(guǎn)，液體經過(guò)兩個受科(kē)裏奧利力(lì)作㊙️用而産(chan)生逆向振(zhen)動。振動導(dao)緻管道扭(niu)曲，入口與(yu)産🌈出的位(wei)差相應發(fa)生♊變化。本(ben)品與❌其他(tā)型号的流(liú)量計比較(jiào)🔴，具有如下(xia)特點:①測量(liang)管振動頻(pín)率高(1000Hz),所受(shòu)現💋場管道(dào)低頻分量(liang)震動的幹(gàn)擾✏️程度小(xiao);②測定值受(shou)流體溫度(dù)、壓強、黏度(du)、電導率和(he)流動特性(xing)因素的幹(gan)擾小;③可以(yǐ)🔞同時測定(ding)流量、壓力(lì)和水溫;④安(ān)裝簡單，沒(méi)有垂直安(an)裝段，平👈面(miàn)、豎向均可(kě)。當流體進(jin)🤞入測量管(guǎn)後，會有以(yǐ)下三種現(xiàn)象🔅的産生(shēng)，在第一種(zhǒng)現象中🏃🏻‍♂️,流(liu)量爲零，即(ji)流體在靜(jing)止✏️不動之(zhi)後，流入與(yu)輸出之✔️間(jiān)的相位差(chà)爲零;在第(di)二種情形(xíng)當中，有流(liú)體通過時(shi)，測試管人(rén)✊口🔱震動減(jiǎn)慢;在第三(sān)種情形當(dang)中，有流體(ti)通過時,出(chu)口振動加(jiā)速🔴，在經過(guò)試驗管道(dao)的液體數(shù)目增加時(shi)，相位差異(yi)會增加。采(cai)用輸人、輸(shū)出兩種不(bú)同的電磁(ci)相傳感器(qi)，可以實現(xian)對管線振(zhen)動的相位(wei)檢💘測。其平(píng)衡通過二(èr)根測試管(guan)的正反方(fāng)向相對擺(bǎi)動而确定(ding)。
2.質量流量(liang)計安裝後(hou)産生的問(wen)題
　　質量流(liú)量計裝配(pèi)後，檢測系(xì)統在調試(shi)過程中發(fā)生了以下(xià)幾個不正(zheng)常現象:①當(dāng)小時流量(liàng)在5t以上時(shi)，流量計顯(xiǎn)示卻是0;②流(liu)量計的指(zhi)示時有時(shi)無，造成了(le)粗📐醇的累(lei)積測量并(bing)不正确。形(xíng)成以上這(zhe)兩個狀況(kuang)的根源在(zai)于💰，第一，從(cong)實🔴際運行(háng)狀況來看(kàn)，粗醇的産(chan)出🤞包括兩(liǎng)路，一路從(cong)甲醇分離(li)器出口管(guan)道，進至粗(cu)醇⭐閃蒸槽(cáo)之内，壓力(li)由13.5MPa減至4MPa後(hou)，經❓調整閥(fa)繼續減至(zhi)0.4MPa,然後，通過(guo)兩個階段(duan)的降壓，将(jiāng)一部分的(de)煤氣進行(háng)閃蒸;另外(wai)一條來自(zì)純🛀🏻醇的洗(xi)滌柱，因爲(wei)清洗柱的(de)液面控制(zhì)不好，導緻(zhì)其他的氣(qì)體進入。兩(liǎng)個管道相(xiàng)交後，用流(liu)量計進行(hang)計量，然✨後(hou)送到蒸餾(liu)車間進行(háng)淨化。在這(zhe)種情況下(xia)，流過流🙇‍♀️量(liang)計的粗乙(yǐ)醇組分中(zhong)可♉能會含(hán)有一定的(de)空氣。如若(ruo)沒有💞及時(shí)對其進行(hang)處理可能(néng)影🐇響最終(zhōng)質量;第二(er)，從測量儀(yí)器上給出(chū)的數據來(lai)看，主要報(bào)警在586#、587#、701#，依次(ci)表現爲流(liú)體速快和(hé)流🐪體阻力(lì)中存在空(kōng)氣的兩種(zhong)情況;第三(san)，距流量計(jì)水💯平管道(dào)5m處有一-90°彎(wān)頭，使流體(tǐ)中的氣泡(pao)出現了上(shàng)行，并且在(zài)裝流量計(ji)的水平管(guan)線中積存(cun)，對測量結(jié)果産生了(le)不良影響(xiǎng)。管✊内出現(xian)的尖銳、高(gao)頻呼嘯聲(sheng)也證明了(le)此🈲類情況(kuang)的存在。
3.質(zhi)量流量計(jì)安裝後産(chan)生問題的(de)解決對策(ce)
　　分析得出(chū)，成因主要(yào)在于通過(guò)流量計的(de)介質存在(zai)👉氣液🔱兩相(xiang)流。據此，提(ti)出了兩個(ge)解決方案(an):方案一是(shi)增設消氣(qì)裝置，将經(jīng)🍓過閃蒸過(guò)程後的空(kōng)氣放出去(qù);方案二⛱️是(shì)在總管前(qián)面增設一(yī)條緩沖溝(gōu)，以減少在(zai)🏒電壓降低(dī)後閃蒸的(de)氣泡。通過(guò)進一步的(de)比較，緩沖(chòng)🍓管容量大(da)，安☀️裝需要(yào)的資金大(dà)，改裝難度(du)也大，而消(xiao)氣裝置體(tǐ)積小，安裝(zhuang)需要的時(shi)間小，改裝(zhuang)難度低，有(yǒu)停車機會(huì)📐就可以安(an)裝好。後采(cai)納了安裝(zhuāng)消氣器的(de)方法。将消(xiao)氣器用法(fa)❌蘭管聯接(jiē)，腔内設有(you)孔闆、艙壁(bi)📱和浮球閥(fa)等裝置。當(dāng)被測液體(ti)流人容器(qi)後，經孔闆(pan)的擾動和(hé)節流動🌈作(zuo)影響，被測(ce)液體中所(suǒ)含有的氣(qi)體沖破了(le)液膜，并沿(yán)着傾💃斜的(de)艙壁彙聚(ju)到消氣器(qi)🧡上方，腔内(nèi)液體表面(mian)由于積聚(jù)💁的⁉️空氣上(shang)升而降低(dī)，當液體表(biao)面低于某(mǒu)--高度後,浮(fu)球閥在浮(fú)球壓力的(de)作用下被(bei)開啓，将空(kong)氣排出，繼(ji)而液體表(biao)層上升，浮(fú)🏃🏻‍♂️球浮出，當(dāng)浮球升至(zhì)某一高度(du)🐪,排氣閥門(men)随即關閉(bi)。采用🍓消氣(qi)器✏️時，容器(qì)内仍🚶‍♀️保持(chí)着0.022MPa背壓。我(wo)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼們的管路(lù)必須恰好(hao)有一向上(shang)的升高量(liang)✏️可以發揮(hui)背🈲壓閥的(de)🏃🏻‍♂️功能。在安(ān)裝消氣裝(zhuāng)置的同時(shi)，可将流量(liàng)表設定的(de)最小信号(hao)值(<0.1th)切斷，以(yi)避免振動(dòng)信号的影(yǐng)響。
4.應用改(gǎi)良措施後(hou)的使用效(xiào)果
　　安裝消(xiāo)氣裝置後(hòu)，流量計顯(xian)示仍時有(you)時無，有時(shi)還❓.發出空(kong)管報❓警信(xin)息。有時甚(shèn)至還産生(shēng)了放空管(guǎn)線的報警(jǐng)信号。但♋經(jing)過仔細🏃🏻‍♂️觀(guan)察後發現(xian)，消氣器的(de)放氣閥長(zhang)期保持正(zhèng)常排🌈氣狀(zhuang)況，但由于(yú)廢氣濃度(du)過多，消氣(qi)器也并沒(mei)有完全把(bǎ)氣泡排盡(jìn)。處理這些(xiē)問題可采(cǎi)取如下兩(liang)種辦法:一(yi)是再串接(jiē)📐一個放氣(qi)閥♻️，以進一(yī)步減少氣(qì)泡;二是将(jiang)排💜氣孔從(cóng)6mm增加至8mm,并(bing)同時合理(lǐ)調節排氣(qì)孔密封墊(niàn)和簧片🧡高(gāo)度，使之既(jì)不洩漏液(ye)體也可以(yǐ)斷續排出(chū)氣體。該公(gōng)司選擇第(dì)一種辦法(fa)，并将淨醇(chun)洗滌🥰塔進(jin)管線中并(bing)人了粗醇(chún)閃蒸槽，以(yǐ)進一步降(jiang)低了進人(ren)流體參數(shu)中的氣相(xiang)組分。
三、質(zhi)量流量計(ji)的發展
　　目(mù)前我國的(de)質量流量(liang)計生産企(qi)業應當謀(móu)求突破發(fa)展，加強自(zi)主創新，申(shēn)請國際計(jì)量校準技(ji)術和專利(lì)，加強知識(shi)産權保護(hù)，提高行業(yè)話語權與(yu)行業競争(zhēng)力，以此打(dǎ)破技術壁(bì)壘。按照國(guó)家的計量(liang)标準，用于(yú)商業計量(liang)的流量計(jì)必須每🤟年(nian)進行一❄️次(cì)計量校☀️準(zhǔn)，從而達到(dào)質量流量(liàng)、時❌間、壓力(li)、溫度等指(zhǐ)标的一緻(zhì)性。政府有(you)關部門應(ying)該從推動(dong)我國化工(gōng)生🌈産發展(zhǎn)，提升化㊙️工(gong)計量行業(yè)的形象等(děng)多個角度(dù)出發，提倡(chang)安裝計量(liang)檢定和計(ji)量檢定的(de)觀念,對安(ān)裝計量檢(jian)定的企業(yè)給予一定(ding)的補助🔞或(huo)減免，以推(tuī)動計量檢(jian)定和計量(liàng)校準。
四、結(jie)論
　　在生産(chan)精甲醇的(de)過程中，需(xū)要以粗甲(jia)醇産量作(zuo)爲反.應物(wu)料消耗和(he)轉化能力(lì)的測量指(zhǐ)标，采用質(zhì)量♈流量㊙️計(ji)可提高測(cè)量的精度(du)，有效減小(xiǎo)測量誤差(chà)，因此質量(liang)流量計在(zài)精甲醇生(sheng)産🥰中發揮(hui)了重要作(zuo)用。在使用(yong)質量流量(liang)計⁉️時，優化(hua)使用流程(cheng)、完👈善質量(liang)流量計的(de)消氣裝置(zhi)、規範作業(yè)杜絕人爲(wei)誤差出現(xiàn)，正确應用(yong)改良措✌️施(shī)，這樣才能(neng)提高整體(ti)成本控制(zhi)精度。
　　從質(zhi)量流量計(ji)的内涵、質(zhi)量流量計(jì)的測量原(yuan)理、以及質(zhì)📱量流🌂量計(jì)在精甲醇(chun)計量中的(de)使用分析(xī)等多個角(jiǎo)度出發，闡(chan)🚶述并🥰強調(diao)了質量流(liu)量計在精(jīng)甲醇企業(yè)發展中所(suo)發揮的關(guan)鍵作用，希(xī)望能夠爲(wei)企業發展(zhan)中針對質(zhì)量流💛量計(jì)的應用提(ti)供一定的(de)參考。

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