離(lí)子膜法燒堿工(gōng)藝(yì)制堿(jiǎn)技術是當今領先制堿技術,具有投資少、生(shēng)産(chǎn)成本低、産品質量(liàng)好、無(wú)污染(rǎn)等優(yōu)點,代(dài)表了電解(jiě)制堿技術(shù)的(de)發(fā)展方(fāng)向。它的(de)工(gōng)藝裝(zhuāng)置控(kòng)制要求嚴(yán)格,對儀表的測(cè)量精(jīng)度、穩(wěn)定性(xìng)及可(kě)靠性都有(yǒu)很高(gāo)的(de)要求,特(tè)别是對介(jiè)質流量的控制。所以(yǐ)在離子膜法燒堿生(shēng)産中大量使用具有結構(gòu)簡單(dān)、刻度直觀(guān)、安裝(zhuāng)維護(hù)方便(biàn)等特(tè)點的金屬(shǔ)管轉(zhuǎn)子流量計(jì)來滿(mǎn)足其工藝(yì)控制(zhì)要(yào)求(qiú)。
1金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原(yuán)理及(jí)結構
金屬管轉(zhuǎn)子流量(liàng)計屬面(miàn)積式流量計,是基于定壓降變節流面積測流(liú)量的(de)基本(běn)原理(lǐ)。當流(liú)體自下而(ér)上流(liú)經(jīng)錐(zhuī)管時(shí),浮子前、後産生(shēng)差壓(yā)作(zuò)用(yòng),浮子(zǐ)就上升(shēng)或(huò)下降(jiàng)位移,當使(shǐ)浮子上升的(de)差壓與浮子所受(shòu)的重(zhòng)力、浮力及(jí)黏性(xìng)力三(sān)者的(de)合力(lì)相等(děng)時,浮子便(biàn)處于平(píng)衡狀态(tài)。因此浮子的位(wèi)移與流量的大(dà)小存在相應的(de)關系,浮(fú)子(zǐ)的位移通(tōng)過磁鋼的耦(ǒu)合使平衡機(jī)構的平衡(héng)杆(gǎn)跟随轉動,帶(dài)動指(zhǐ)針轉動,在(zài)刻度(dù)盤上(shàng)指示出流(liú)量值(zhí)。在此基礎(chǔ)上,通過平(píng)衡機(jī)構凸(tū)輪與調整(zhěng)件的非線(xiàn)性傳(chuán)動,将對應于流(liú)量的轉角信号(hào)傳遞給轉換器(qì),後者将轉(zhuǎn)角信(xìn)号轉換爲4~20 ma的dc電(diàn)流信(xìn)号輸出。由于經過了非線(xiàn)性修(xiū)正,流量測量值與(yǔ)輸(shū)出電(diàn)流信(xìn)号(hào)值線性地呈一(yī)一(yī)對應(yīng)關(guān)系。當浮子處(chù)于平(píng)衡時,被測(cè)流體(tǐ)體積流量(liàng)可由(yóu)下式計算(suàn):

式中:
q=體(tǐ)積流量;
?=流出系數;
?=浮子(zǐ)最大直徑與其同高(gāo)度錐管橫截面之(zhī)間的環(huán)隙面(miàn)積(jī);
g=重力加(jiā)速度;
υ? =浮子的體(tǐ)積;
ρ?=浮子密度;
ρ=被測流體密(mì)度;
s=浮子最大截面積。
流量(liàng)計(jì)的(de)傳感器由錐(zhuī)管、浮子(zǐ)組成;指示(shì)器由(yóu)刻度盤、指針、凸(tū)輪、平衡機構組(zǔ)成;轉(zhuǎn)換器由角(jiǎo)位移轉換器、調(diào)整件等組成。金(jīn)屬管轉子流量計分(fèn)爲(wèi)現(xiàn)場指(zhǐ)示型和(hé)電遠傳(chuán)型兩(liǎng)種。

2金(jīn)屬管(guǎn)轉子(zǐ)流量計的(de)應用及選型
某(mǒu)化工(gōng)公司自2000年(nián)12月投(tóu)産(chǎn)以來,經(jīng)過4次擴建(jiàn),離子(zǐ)膜法(fǎ)燒(shāo)堿(jiǎn)現已(yǐ)達到5萬t/a的規模。現場使(shǐ)用的金(jīn)屬管轉子流量(liàng)計共計62台,用于(yú)現場鹽水(shuǐ)、堿液(yè)、鹽酸(suān)、去離(lí)子水(shuǐ)、亞硫(liú)酸鈉(nà)等介(jiè)質流(liú)量的測量(liàng)。通過(guò)3年多的生(shēng)産,裝置(zhì)基本運(yùn)行正(zhèng)常。但(dàn)在停(tíng)車檢修中發現(xiàn),電解槽b、c陽極液(yè)加酸ph值(zhí)檢測回(huí)路、淡鹽水(shuǐ)加酸ph值檢測回(huí)路使(shǐ)用的(de)金(jīn)屬(shǔ)管轉(zhuǎn)子流(liú)量計襯裏(lǐ)嚴重腐蝕(shí)變形(xíng),緻使浮子經常(cháng)卡住,無(wú)法(fǎ)控制ph值檢(jiǎn)測回路介質的(de)流量(liàng),影響了正常(cháng)生(shēng)産的(de)進行。經(jīng)過分析發現,這是(shì)由于(yú)ph值檢測(cè)回路的(de)钛冷(lěng)卻器換熱用的循環水水質差、換熱面積(jī)小及操作(zuò)不當(dāng)等引起(qǐ)钛冷卻(què)器結垢嚴重,導緻陽極液及淡(dàn)鹽水溫度(dù)過高,長時間運行緻使金屬管轉子(zǐ)流量(liàng)計襯裏腐(fǔ)蝕變形。而電解(jiě)槽d、e陽極液加酸(suān)ph值檢測回路使(shǐ)用的不采用襯(chèn)裏結(jié)構(gòu)、完全由(yóu)ti材構成的金屬(shǔ)管轉子流量(liàng)計卻未發現(xiàn)腐蝕(shí)變形情(qíng)況。所以(yǐ)在測(cè)量高溫腐(fǔ)蝕性介質時,盡量避免(miǎn)采用襯(chèn)裏結構(gòu),而(ér)采用(yòng)金屬結構,以提(tí)高儀(yí)表的可靠性。
另外,電解槽(cáo)c、d陽極液入口(kǒu)總(zǒng)管使用的(de)電遠(yuǎn)傳功能(néng)的金屬管轉(zhuǎn)子(zǐ)流(liú)量計(jì)在(zài)使用過(guò)程中(zhōng)指示波動(dòng)過大(dà),而且測量機構與指示機構法(fǎ)蘭連(lián)接處(chù)洩漏(lòu)嚴(yán)重(zhòng)。拆開檢查(chá)發現,指(zhǐ)示波動(dòng)過大(dà)是由(yóu)于機械加工(gōng)的精度(dù)和阻尼系統方(fāng)面的原因。給阻(zǔ)尼系(xì)統(tǒng)加入矽油後情況有所(suǒ)改善,而法蘭連接處洩漏(lòu)是由于使(shǐ)用(yòng)的石棉(mián)墊片在(zài)高(gāo)溫下斷裂(liè)變形所緻,更換聚(jù)四(sì)氟乙(yǐ)烯墊(niàn)片再(zài)無任(rèn)何洩漏(lòu)。而(ér)流量(liàng)計卻(què)沒有出(chū)現(xiàn)上述情況(kuàng)。下面(miàn)介紹(shào)該儀表常(cháng)用的(de)防腐材料。
(1)鹽(yán)水(shuǐ)是(shì)離子膜(mó)裝置的基本介(jiè)質,耐鹽水腐蝕(shí)性能好的(de)金屬(shǔ)材料是(shì)钛(tài)、钽,非(fēi)金(jīn)屬材料(liào)爲聚(jù)偏二氟(fú)乙(yǐ)烯(pⅧf)和(hé)pvc,某化(huà)工廠(chǎng)測量(liàng)鹽水(shuǐ)的流量計(jì)均采(cǎi)用钛(tài)材,使用情況良好;
(2)堿(jiǎn)液是另一種重要介質,耐堿液(yè)腐蝕性能好的(de)金屬材(cái)料主要(yào)有鎳和(hé)各種牌号的不鏽鋼,某(mǒu)化工廠(chǎng)測(cè)量堿(jiǎn)液均(jun1)采用(yòng)sus316l材質(zhì),效果(guǒ)較好(hǎo);
(3)裝置中常用31%(質(zhì)量分(fèn)數)高純鹽(yán)酸(suān),腐(fǔ)蝕性很強,接液(yè)部材質應(yīng)采用(yòng)钽材,某(mǒu)化工廠(chǎng)采(cǎi)用的是sus304内襯(chèn)pvc的流(liú)量(liàng)計;
(4)裝(zhuāng)置(zhì)中經常使(shǐ)用去(qù)離子水(shuǐ)及氮氣(qì),均爲非腐(fǔ)蝕性(xìng)介質,接液部材(cái)質應采用(yòng)不鏽(xiù)鋼,某化工(gōng)廠采(cǎi)用的是sus304奧氏體不鏽(xiù)鋼(gāng)。
以上是(shì)常(cháng)用介質的選材,在(zài)運用(yòng)中應結合現場(chǎng)實際情況,如電解廠(chǎng)房屬于(yú)防爆場(chǎng)所(suǒ),電遠傳型應(yīng)選用(yòng)隔爆型或(huò)本安防(fáng)爆型的(de)流量計。另外,還應根(gēn)據實際測(cè)量值(zhí)的流量範(fàn)圍加以(yǐ)選(xuǎn)用。
3金(jīn)屬管轉子(zǐ)流量計的安裝及使(shǐ)用維護
3.1安(ān)裝
(1)流(liú)量計(jì)必(bì)須垂直(zhí)安裝(zhuāng)在無(wú)震動(dòng)的管道上(shàng),不應有明顯的(de)傾斜(xié),傾斜角度一般(bān)不(bú)超(chāo)過。
(2)爲(wèi)方便(biàn)檢修、更換(huàn)流量(liàng)計及清洗(xǐ)測量管道,除安裝現場有(yǒu)足夠(gòu)空間外,在流量計上(shàng)、下遊應(yīng)安(ān)裝必要的(de)閥門(mén)。一般(bān)情況下(xià),流量計前面(miàn)用全開閥(fá),後面用流量調(diào)節閥,并在流量(liàng)計的位置設置(zhì)管路管(guǎn)道,安裝旁通(tōng)閥。
(3)對(duì)于髒(zāng)污流(liú)體,應在流(liú)量計上遊人口處安裝過(guò)濾器(qì),帶有(yǒu)磁性耦合的金屬管轉子流量計用于測(cè)量含(hán)鐵磁性雜質流體時,應在儀表(biǎo)前安裝磁(cí)過濾(lǜ)器(qì)。
(4)流(liú)體在(zài)錐(zhuī)管内(nèi)流動方(fāng)向由下至上,不(bú)能倒流,爲避免(miǎn)因流體(tǐ)倒流或(huò)水錘(chuí)現象損壞(huài)流(liú)量計,應在其(qí)下遊安裝單向(xiàng)閥。
(5)如被(bèi)測流體爲脈動流造成(chéng)浮子跳(tiào)動而不(bú)能正(zhèng)常(cháng)測(cè)量時(shí),應在測量(liàng)計上(shàng)遊安裝适當尺(chǐ)寸的緩沖(chòng)器或定值(zhí)器,以消除(chú)或減弱(ruò)脈(mò)動。
3.2使(shǐ)用及(jí)維護
(1)使用流量計前(qián)應檢查儀(yí)表運(yùn)行及(jí)各部分活動是(shì)否正(zhèng)常,浮子在(zài)錐管内活動是(shì)否靈活(huó),指示部(bù)分是(shì)否(fǒu)可靠跟随。
(2)使用時應緩(huǎn)慢地開(kāi)啓(qǐ)上遊閥門至(zhì)全(quán)開,然(rán)後調節下(xià)遊調(diào)節閥(fá)調(diào)節流量(liàng);當流(liú)量計(jì)停止使用(yòng)時(shí),應先緩(huǎn)慢地關閉全開閥,然後(hòu)再關閉(bì)流量調(diào)節閥。
(3)使(shǐ)用耐腐蝕型流(liú)量計時必須采取措(cuò)施(shī)避(bì)免流(liú)量計驟(zhòu)熱(rè)、驟冷(lěng)的沖(chòng)擊(jī)而造成流量計襯(chèn)裏材料的剝(bāo)離與損(sǔn)傷,影(yǐng)響測(cè)量的(de)正确(què)性。
(4)流量計(jì)在使(shǐ)用(yòng)中(zhōng),如果指針由于流體(tǐ)狀态不穩而造(zào)成抖動(dòng),不易讀(dú)數時,可在阻尼機構中(zhōng)注人少(shǎo)許矽油,以增加(jiā)阻(zǔ)尼效果。
(5)當需(xū)要維修流量計浮子組(zǔ)件時,應從管路(lù)上拆下流量(liàng)計。拆(chāi)裝及(jí)清洗時一(yī)定注(zhù)意不要(yào)損傷浮子的最大徑部(bù),不要(yào)碰彎浮子(zǐ)導向杆。
(6)根(gēn)據測量介(jiè)質清(qīng)潔程(chéng)度、腐蝕(shí)性情況,定期對流(liú)量計(jì)進行檢查(chá)和維(wéi)修。
(7)加強崗位操(cāo)作人員的培訓,消除由于操作(zuò)不當(dāng)而引(yǐn)起的儀表(biǎo)損(sǔn)壞,延長(zhǎng)儀表使用壽命(mìng)。
4結語
随着機械(xiè)加工和智(zhì)能化(huà)技術的發(fā)展,金(jīn)屬管轉(zhuǎn)子流量(liàng)計的應用範圍(wéi)更加廣(guǎng)泛。熟悉(xī)和掌握金(jīn)屬管(guǎn)轉子(zǐ)流量計的工作原(yuán)理和結(jié)構,進(jìn)一步提高(gāo)使(shǐ)用和維(wéi)護水(shuǐ)平,真正發揮儀(yí)表“火眼金(jīn)睛”的(de)功效。
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