1引言
　　稀硝酸(suān)生産(chǎn)是一種連(lián)續的化工生産(chǎn)過程，各(gè)種物料在高溫、高壓條(tiáo)件下，不斷(duàn)進行着化學反(fǎn)應和物理變(biàn)化。現在國内(nèi)外均主要(yào)采用(yòng)雙加(jiā)壓法(fǎ)生産稀硝(xiāo)酸，首(shǒu)先液(yè)氨經過液(yè)氨過濾(lǜ)器，再通(tōng)過氨(ān)蒸發器變爲氣氨，進入氨(ān)空混合器(qì)與(yǔ)空(kōng)氣充分混(hùn)合後(hòu)送入氧化(huà)爐進(jìn)行催化氧化反(fǎn)應(yīng)，生成(chéng)氧化氮(dàn)氣體(tǐ)，氧化氮氣(qì)體通(tōng)過吸(xī)收塔經水(shuǐ)吸(xī)收後變(biàn)爲含(hán)氮氧化物(wù)氣體的稀硝酸(suān)，再經過漂白塔(tǎ)後通(tōng)過(guò)空(kōng)氣将(jiāng)溶解氣體吹出(chū)，即可(kě)生産出需(xū)要的成品(pǐn)——稀硝(xiāo)酸。在稀硝酸生産過程(chéng)中(zhōng)，爲了(le)良好的(de)控制生(shēng)産，必須(xū)及時了(le)解(jiě)生産過程中(zhōng)氨、空氣(qì)、稀硝酸、蒸汽(qì)的流(liú)量，保(bǎo)證整個生(shēng)産過(guò)程的安全穩定(dìng)運行。
　　流量(liàng)測量(liàng)儀表(biǎo)種類繁多，選用時(shí)應根據(jù)儀表性能、介質特性(xìng)、環境(jìng)條件(jiàn)、安(ān)裝(zhuāng)條件和經(jīng)濟因(yīn)素(sù)方面綜合考慮。本文結合稀硝(xiāo)酸裝置的工藝(yì)特(tè)點，介紹了稀(xī)硝酸裝(zhuāng)置中幾種(zhǒng)常用(yòng)流量(liàng)計的(de)應用(yòng)。
2稀硝(xiāo)酸裝置中(zhōng)的流量(liàng)測量
2.1差(chà)壓式流量計
2.1.1孔(kǒng)闆流(liú)量計
　　标準節流(liú)裝置與差(chà)壓變(biàn)送(sòng)器組合，可用(yòng)于測(cè)量液(yè)體、氣體、蒸汽的(de)流量，具有結構簡單、安裝(zhuāng)方便(biàn)、性能穩定可靠(kào)、價格低(dī)，其(qí)标準(zhǔn)測(cè)量(liàng)元件——孔闆(pǎn)符合全世界的(de)工業(yè)标準。在稀(xī)硝酸裝(zhuāng)置中，測(cè)量低(dī)壓(yā)蒸汽、蒸汽(qì)冷凝(níng)液等介(jiè)質時，在精度和(hé)壓力損失允許(xǔ)的情(qíng)況(kuàng)下，常采(cǎi)用孔闆(pǎn)流量計測量(liàng)其流量。但(dàn)經過長期(qī)實際(jì)應用(yòng)，發現該流(liú)量計存在以下(xià)缺點：
(1)孔闆安裝(zhuāng)的精(jīng)度以(yǐ)及孔(kǒng)闆與差壓變送器之間(jiān)所(suǒ)裝引壓管(guǎn)導(dǎo)緻的信号失真，使(shǐ)得孔(kǒng)闆流量(liàng)計測量(liàng)正确(què)性不(bú)高(gāo)，因(yīn)此當(dāng)測(cè)量精度(dù)要求較高(gāo)時，該(gāi)流量(liàng)計難以滿足工藝要(yào)求。
(2)孔(kǒng)闆流量計量程較小，量(liàng)程(chéng)比一(yī)般爲3：1，當(dāng)介質流(liú)量變化(huà)較(jiào)大時，将影響其準确(què)性。
(3)引壓管容易産生洩露(lù)、堵塞(sāi)、凍結(jié)等(děng)故障，且較髒(zāng)的介質易(yì)引起(qǐ)取壓孔堵(dǔ)塞，維護工作(zuò)量(liàng)較大。
(4)孔(kǒng)闆入口的邊(biān)緣(yuán)易磨損(sǔn)會導緻(zhì)測量精度降(jiàng)低，性(xìng)能不(bú)穩定，需(xū)定(dìng)期進(jìn)行更(gèng)換(huàn)。
2.1.2威力巴(bā)流量計(jì)
　　在上世紀90年(nián)代，美國veris公(gōng)司推出全新勻(yún)速流量(liàng)探(tàn)頭——威(wēi)力巴，它通(tōng)過多組取壓孔來檢(jiǎn)測流體(tǐ)産生的(de)差壓(yā)，取平均差(chà)壓後将信号(hào)送(sòng)至變送器來檢(jiǎn)測流量。該流量(liàng)計也(yě)是一種差(chà)壓式流(liú)量計，它(tā)提高了一(yī)次源(yuán)的測(cè)量(liàng)精(jīng)度，但(dàn)壓力損(sǔn)失與傳(chuán)統孔闆流(liú)量計(jì)相比(bǐ)，僅爲孔闆(pǎn)流量計的十(shí)分(fèn)之一(yī)。
　　下面(miàn)以年産10萬(wàn)噸(dūn)稀(xī)硝酸裝置(zhì)中，進汽輪(lún)機的過熱(rè)蒸汽(qì)爲例，比較選用(yòng)威力巴(bā)與(yǔ)選用孔闆流量計二者的(de)在能量損耗方面的差别(bié)。進汽輪機蒸汽(qì)管徑(jìng)爲(wèi)159×8mm、壓力爲(wèi)3.9mpa（表壓）、溫(wēn)度爲450℃，正常流量是15t/h，在正(zhèng)常工況流(liú)量下(xià)，威力巴流量計(jì)産生的壓(yā)力損(sǔn)失爲0.126kpa，孔闆流量(liàng)計産(chǎn)生(shēng)壓力損(sǔn)失爲(wèi)26.898kpa。通過計算(suàn)，将差壓損(sǔn)失折(shé)合成蒸汽，孔闆(pǎn)流量(liàng)計比(bǐ)威力(lì)巴流(liú)量(liàng)計(jì)每小(xiǎo)時多損失(shī)40kg過熱(rè)蒸汽。
　　威(wēi)力(lì)巴流(liú)量計與孔闆流(liú)量計相(xiàng)比，測量精度(dù)高、量程比(bǐ)大、管(guǎn)道(dào)壓(yā)損小(xiǎo)、高效節能，同(tóng)時(shí)安裝(zhuāng)簡單，僅需(xū)要幾厘米的焊(hàn)接孔，安(ān)裝費用(yòng)小很多。
　　稀硝酸(suān)裝置中，進氨空(kōng)混合器前氣氨(ān)及空氣的流量測量(liàng)也采(cǎi)用威(wēi)力(lì)巴(bā)流量(liàng)計，可(kě)以最大(dà)程度地減少(shǎo)氨和(hé)空氣(qì)的壓力損(sǔn)失，同(tóng)時測量精度較(jiào)高，有(yǒu)利(lì)于氨空(kōng)比的調整，提高(gāo)了整個系統的性能(néng)。汽(qì)輪機的(de)過熱(rè)蒸汽(qì)和汽(qì)包出口(kǒu)至減溫(wēn)器的飽和蒸(zhēng)汽，及外供蒸汽的(de)流量測量均可(kě)選用(yòng)威(wēi)力巴流(liú)量計(jì)，可節省蒸(zhēng)汽，降(jiàng)低能(néng)耗，工(gōng)廠實際運行結(jié)果表(biǎo)明其長期(qī)經濟效(xiào)益明顯(xiǎn)。
2.2電磁流(liú)量計
　　電(diàn)磁流量計根(gēn)據(jù)法拉(lā)第電磁感(gǎn)應定(dìng)律制成，它(tā)是一種用來測(cè)量導電流體的(de)體積流量的(de)儀(yí)表，具有以(yǐ)下特點：
(1)由(yóu)于(yú)傳感器(qì)結構(gòu)牢固可靠，内(nèi)部(bù)沒有活動(dòng)或突出部件，測量壓(yā)力(lì)損失極(jí)小。
(2)一般情況，隻(zhī)要是(shì)導電率大(dà)于5×10-6s/cm的(de)液體均可測量。可以(yǐ)用(yòng)來(lái)檢測酸、堿等腐(fǔ)蝕性液體，也可(kě)檢測含有固體顆粒或懸浮物(wù)的流體、泥(ní)漿。
(3)流(liú)量計輸出(chū)信号(hào)不受(shòu)液(yè)體(tǐ)溫度(dù)、壓力(lì)、密(mì)度等影響，且(qiě)輸(shū)出(chū)電流(liú)與體積(jī)流量成(chéng)線性關系(xì)。
(4)檢測量程比(bǐ)較高，可(kě)達100：1；測量(liàng)範(fàn)圍大(dà)，儀表(biǎo)口徑1mm～2m以上(shàng)均可選擇；測量(liàng)精度一般(bān)優于(yú)0.5%。
(5)安裝維護(hù)方便，可水(shuǐ)平(píng)、垂直或傾斜任意角度(dù)安裝(zhuāng)，使用壽命(mìng)較長(zhǎng)。
　　由于其獨特的優(yōu)點及較(jiào)高的性價(jià)比，目(mù)前已(yǐ)廣泛(fàn)應用(yòng)于稀硝酸裝(zhuāng)置。在測(cè)量稀酸泵出口酸(suān)流(liú)量，低(dī)壓反(fǎn)應(yīng)水冷凝(níng)器入口循環酸等流量時，均可(kě)選用不同(tóng)壓力(lì)等級的(de)電磁流量計。根(gēn)據稀硝(xiāo)酸的(de)腐蝕(shí)性、磨(mó)耗性(xìng)，其(qí)電(diàn)極材(cái)料可(kě)選用钽，襯(chèn)裏材料(liào)可(kě)選用特氟(fú)隆pfa。同時可根據環境和溫度及(jí)管徑大小(xiǎo)，安裝方式可選擇管道(dào)式(shì)或插(chā)入式，型式可選(xuǎn)擇一(yī)體型或分(fèn)體型。
2.3渦(wō)街流(liú)量(liàng)計
　　渦街流(liú)量計(jì)是在(zài)流(liú)體中設置漩(xuán)渦發(fā)生體(tǐ)，從漩渦發生體(tǐ)兩側交替産生有規則的(de)漩渦(wō)即卡(kǎ)曼渦街，旋(xuán)渦頻(pín)率轉變成(chéng)與被測介質流(liú)速大小成(chéng)正比(bǐ)的脈(mò)沖信号，從(cóng)而計算出其瞬時流(liú)量。渦街流(liú)量計的特(tè)點是(shì)結構簡單(dān)牢固(gù)，安裝(zhuāng)方(fāng)便，無需(xū)導壓管和伴熱，維護(hù)費較低，可(kě)适用液體、氣體(tǐ)和蒸汽，精(jīng)度較(jiào)高，範(fàn)圍(wéi)度寬，壓(yā)損小，無(wú)可動部(bù)件，可靠性(xìng)高。在(zài)稀硝酸(suān)裝置中，測量(liàng)氨、空(kōng)氣、脫(tuō)鹽水及低壓蒸(zhēng)汽流(liú)量時均可(kě)采用(yòng)渦街流量計。
　　渦(wō)街(jiē)流量計(jì)是對流暢畸變(biàn)、旋轉(zhuǎn)流等較敏(mǐn)感的流(liú)量計，它不适(shì)用于低雷(léi)諾數測量(liàng)，安裝(zhuāng)時上(shàng)下遊側(cè)必(bì)須保證(zhèng)足(zú)夠長(zhǎng)的直(zhí)管(guǎn)段(duàn)，同時(shí)管道振動對渦(wō)街流量計影響(xiǎng)較大(dà)，應盡量安裝在(zài)院(yuàn)裏振動(dòng)源和電磁幹擾較強的地方，因(yīn)此(cǐ)實際(jì)應用中(zhōng)須綜合考慮，以(yǐ)保證(zhèng)其測(cè)量精(jīng)度。
2.4科裏奧利質(zhì)量流量(liàng)計
　　科裏(lǐ)奧(ào)利(lì)質量(liàng)流量(liàng)計利用科裏(lǐ)奧(ào)利效(xiào)應(yīng)測量流(liú)體的質(zhì)量數量，它由(yóu)流量傳感(gǎn)器(qì)和轉換器組成，流體(tǐ)通過流(liú)量傳感器時産(chǎn)生一定頻率的振動，檢(jiǎn)測的頻(pín)率(lǜ)信(xìn)号經轉換(huàn)器處理後(hòu)變成與質(zhì)量流量成(chéng)正比(bǐ)的(de)标準信号。質(zhì)量流量計測量精度(dù)、重複(fú)性高，幾乎無直(zhí)管段要求(qiú)，可測(cè)流體廣泛，介質(zhì)黏度(dù)、密度(dù)變化(huà)對測(cè)量幾(jǐ)乎沒(méi)有影(yǐng)響(xiǎng)，是(shì)所有流量計中(zhōng)綜合(hé)性能優(yōu)的，但價(jià)格高，一般(bān)用于(yú)貿易計量或精(jīng)确測(cè)量時(shí)，才選(xuǎn)用質量流量計(jì)。在硝(xiāo)酸(suān)裝(zhuāng)置中，對進硝酸(suān)裝置(zhì)的原料——液(yè)氨的(de)流量測量和漂(piāo)白塔(tǎ)出口的成(chéng)品酸的流(liú)量測(cè)量常(cháng)采用質量(liàng)流量計。
　　質量流(liú)量計安裝需(xū)注(zhù)意：爲了消(xiāo)除測量管安(ān)裝(zhuāng)時産(chǎn)生的應力，測量(liàng)管(guǎn)上不允許加(jiā)裝支撐點，支(zhī)撐點應設(shè)置(zhì)在管(guǎn)道上，并保(bǎo)證流(liú)量計(jì)兩邊(biān)管線的法(fǎ)蘭口平行同心。
2.5轉(zhuǎn)子流量(liàng)計
　　轉子(zǐ)流量計又稱(chēng)浮子流量(liàng)計，其(qí)檢測件是一(yī)根(gēn)由下向上(shàng)擴大的垂(chuí)直錐(zhuī)管和(hé)一隻可随(suí)流體流量變化(huà)沿錐(zhuī)管上下移(yí)動的浮子構成(chéng)，浮子(zǐ)在椎管(guǎn)中(zhōng)的不同位置代(dài)表着(zhe)不(bú)同(tóng)的流(liú)量大小。轉(zhuǎn)子流(liú)量計分玻璃管(guǎn)轉子(zǐ)流量計(jì)和金屬(shǔ)管(guǎn)浮(fú)子流(liú)量計(jì)兩種，檢測量程(chéng)一般爲10：1，直(zhí)管(guǎn)段長度(dù)要求(qiú)較低，一般上(shàng)遊側5d即(jí)可(kě)。
　　在(zài)稀硝(xiāo)酸裝置中(zhōng)，吸收(shōu)塔不(bú)同塔闆層上稀硝(xiāo)酸的流(liú)量測量常(cháng)選(xuǎn)用金屬轉子流量(liàng)計，即可(kě)現場明(míng)顯指示流(liú)量值(zhí)的大(dà)小，又可滿足測(cè)量精度要(yào)求并(bìng)實現(xiàn)信号遠傳指示。
3流量(liàng)計的(de)選(xuǎn)型(xíng)
　　流量(liàng)計的選型是儀(yí)表應用中非常重要的工(gōng)作，在(zài)實際工況應用中有2/3的儀表故(gù)障是(shì)儀表的錯(cuò)誤選(xuǎn)型和錯誤(wù)安裝造成(chéng)。在稀(xī)硝酸裝置中選(xuǎn)擇流(liú)量計時，應按照(zhào)以下步驟(zhòu)進行：
(1)首(shǒu)先(xiān)考慮(lǜ)流體(tǐ)特性(xìng)，包括(kuò)溫度、壓(yā)力、密度、粘度(dù)、電(diàn)導(dǎo)率等(děng)，根(gēn)據流體(tǐ)特初(chū)選合适的流量(liàng)計類(lèi)型(xíng)。
(2)其次考(kǎo)慮安(ān)裝(zhuāng)條件，包(bāo)括直管段(duàn)要求(qiú)、振動、電(diàn)氣幹擾(rǎo)等對(duì)流(liú)量計(jì)測(cè)量精度(dù)的(de)影響。
(3)在生産管道上(shàng)長期運行的接(jiē)觸式儀表，還應(yīng)考慮流量測量元件所(suǒ)造成的(de)能量損失(shī)。一般(bān)情況(kuàng)下(xià)，在同一生(shēng)産(chǎn)管道中不(bú)應選(xuǎn)用(yòng)多(duō)個壓損較大的(de)測量(liàng)元件(jiàn)。
(4)在(zài)投(tóu)資允許的(de)情況(kuàng)下，保(bǎo)證精确測(cè)量的(de)同時(shí)，應本着(zhe)節(jiē)能的原則(zé)，确定(dìng)流量(liàng)計(jì)的(de)類型(xíng)并選(xuǎn)擇質(zhì)量可靠的生(shēng)産廠家(jiā)。
4結束(shù)語
　　總之，沒有一(yī)種測(cè)量方(fāng)式或流量(liàng)計對(duì)各種(zhǒng)流體及流(liú)動情況(kuàng)都能适(shì)應的，不(bú)同的流量儀表(biǎo)都(dōu)有各自特有(yǒu)的(de)優缺(quē)點。因此，稀硝酸裝置中選擇流(liú)量計時，應在對各種(zhǒng)儀表特性(xìng)作全面(miàn)比較的基礎(chǔ)上結(jié)合工(gōng)廠實際(jì)情況，選(xuǎn)擇适于生産要求的，既(jì)安全可靠又(yòu)經濟耐用(yòng)。

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