摘(zhāi) 要：針(zhēn)對化(huà)工企(qǐ)業流(liú)量儀(yí)表選型困(kùn)難的(de)問題(tí)，介(jiè)紹(shào)了 旋(xuán)進流量計(jì) 與 轉子流(liú)量計 的工(gōng)作原理，并(bìng)将這兩種(zhǒng)流量(liàng)計進行了特性(xìng)對比，得出了在中小管(guǎn)徑中含顆粒(lì)物(wù)的化工(gōng)介質、密度發生(shēng)變化的(de)介(jiè)質工況下(xià)，旋進(jìn)流量(liàng)計比轉(zhuǎn)子(zǐ)流量計更(gèng)有(yǒu)優(yōu)勢的(de)結論。
0 引(yǐn)言(yán)
　　在化(huà)工企業中，流量(liàng)儀表 在生(shēng)産過(guò)程控(kòng)制、能源計量等活動(dòng)中是非常重要的測(cè)量設備，它的選型和配置是否(fǒu)合理将(jiāng)直(zhí)接影(yǐng)響化(huà)工運行效(xiào)率和産品(pǐn)質量(liàng)。因此，針(zhēn)對不同(tóng)的測量目(mù)的、實際工(gōng)況、介質參(cān)數等(děng)，儀(yí)表的配(pèi)置選(xuǎn)型非常重(zhòng)要。
由于儀(yí)表種類繁多(duō)，儀表選(xuǎn)型要依(yī)據測量(liàng)介質、儀表工作(zuò)特(tè)性進行綜合(hé)考慮，結合現場(chǎng)經驗設計(jì)有效的解決方案。通常情(qíng)況下(xià)，選用沒有運(yùn)動部件(jiàn)的流量(liàng)儀表，這種儀表在現場(chǎng)使用(yòng)中更穩定(dìng)、更可靠。結合筆(bǐ)者多(duō)年的現場(chǎng)使用情況得出(chū)以下結論(lùn)：在中小管(guǎn)徑中(zhōng)，含顆(kē)粒物的化(huà)工介質、密度發生變(biàn)化的介質(zhì)在流量儀表的(de)使用效果上，旋(xuán)進流量計比轉(zhuǎn)子流(liú)量計更有(yǒu)優勢(shì)。
1 測量原(yuán)理
1.1 旋進(jìn)流量計（旋進旋(xuán)渦流(liú)量(liàng)計）
　　旋進(jìn)流量計（圖(tú)1）原理上屬(shǔ)于流體振(zhèn)動速度型流(liú)量計，它(tā)是在(zài)流量計内部(bù)植(zhí)入一(yī)個起(qǐ)旋器，當流(liú)體通(tōng)過起旋器(qì)後迫使流體沿(yán)軸旋轉并形成漩渦流，旋(xuán)轉的(de)中心(xīn)形成渦核(hé)，渦核(hé)在(zài)回流作(zuò)用下形(xíng)成二次螺旋(xuán)形旋轉。這種二次旋(xuán)轉的(de)頻率與流量呈(chéng)正比，流量(liàng)計形(xíng)狀設計合理(lǐ)時(shí)，在很(hěn)寬的(de)流量範圍(wéi)内，頻率與(yǔ)流量呈線(xiàn)性關(guān)系，通(tōng)過測(cè)量得(dé)到旋(xuán)轉流(liú)體頻率就(jiù)可以(yǐ)求得(dé)流體的體積流量。

qv=k/ f
式中(zhōng)，qv爲體積流量(liàng)（m3/ s）；f爲(wèi)旋渦頻率(lǜ)（hz）；k爲流量計(jì)儀表系數(shù)（脈沖數(shù)/ m3）。
　　旋轉頻(pín)率由信(xìn)号檢測(cè)體（壓(yā)電）測(cè)得，通過信(xìn)号處理器(qì)被轉換成(chéng)4～20 m a的标準電(diàn)流輸出信(xìn)号，也可以(yǐ)不經(jīng)轉換直接輸(shū)出(chū)脈沖頻率信号。旋進流量計原(yuán)理如(rú)圖2所(suǒ)示。

1.2 轉子流(liú)量計(jì)
　　轉子(zǐ)流量計（圖3）的(de)工作原(yuán)理：通過改變流(liú)體的(de)流通面積，保持轉子(zǐ)上下(xià)的差(chà)壓恒定，故(gù)又稱(chēng)爲變(biàn)流通(tōng)面積(jī)恒差壓流量計，也稱爲浮(fú)子流量計(jì)。測(cè)量(liàng)部分流(liú)向(xiàng)自下(xià)而上爲(wèi)倒錐管，浮子随(suí)流量大(dà)小懸停(tíng)在任何(hé)位置，浮力+差(chà)壓(yā)力=重(zhòng)力。流(liú)量增(zēng)大時，浮子上移(yí)則流通面(miàn)積增(zēng)大，通(tōng)過(guò)改(gǎi)變流(liú)通面積實(shí)現恒(héng)差壓。

2兩種流量計(jì)特性比對(duì)
　　旋進(jìn)流量計和(hé)轉子流量(liàng)計的(de)特性對比如表1所示。

　　通(tōng)過(guò)表1的(de)對比分析，根據(jù)儀表(biǎo)優缺(quē)點可(kě)知，在流量較小(xiǎo)時，這兩種流量(liàng)計從原(yuán)理(lǐ)上說(shuō)都可以選擇，但(dàn)在實際運(yùn)用中有差(chà)異。
轉子流(liú)量計的(de)小(xiǎo)流量測量必須選擇(zé)輕質(zhì)材(cái)料(liào)（塑料(liào)等）的(de)浮子(zǐ)，而且(qiě)浮子通過上下(xià)運動工作(zuò)，會造(zào)成以下幾個主(zhǔ)要缺(quē)陷(xiàn)：
（1）不能耐(nài)受(shòu)介質沖擊，如(rú)果流量波動大(dà)（例如(rú)閥門(mén)快速(sù)開啓），浮子(zǐ)太輕(qīng)會被吹(chuī)翻(fān)或卡(kǎ)在軌(guǐ)道(dào)上(shàng)，造成(chéng)損壞(huài)無(wú)法工作；
（2）帶有一些顆粒(lì)物（有一定黏性(xìng)）的介(jiè)質，會(huì)附着在浮子上，造成(chéng)計量(liàng)誤(wù)差或(huò)無(wú)法工作，嚴(yán)重時(shí)浮子被卡住形(xíng)成斷流，帶來嚴(yán)重的安全隐患(huàn)。
（3）轉子流(liú)量(liàng)計(jì)的(de)浮子是根據被(bèi)測介質(zhì)的(de)密度(dù)設計(jì)，當(dāng)被(bèi)測介(jiè)質的密度與設計密度發生變化時，必須(xū)及時修正。如(rú)果測量(liàng)介質的密度發生(shēng)了變(biàn)化或者(zhě)測量變組分的介質(zhì)，轉子流量(liàng)計都不能(néng)準确(què)計量(liàng)甚至得到(dào)的是無效的計(jì)量數值。
（4）通常情(qíng)況下，轉子(zǐ)流量計必須(xū)垂直安(ān)裝，限(xiàn)制(zhì)了(le)現場(chǎng)管道(dào)的位置。
而(ér)旋進流量計(jì)鑒(jiàn)于它的原理和特性，正好(hǎo)可以(yǐ)規避(bì)上述問題(tí)，同時具有(yǒu)和轉(zhuǎn)子流量(liàng)計相同(tóng)的優(yōu)點，完(wán)全可(kě)以取(qǔ)代轉子流(liú)量計，且(qiě)使用壽(shòu)命(mìng)更(gèng)長、計量精(jīng)度更準确(què)。
3現場(chǎng)應用(yòng)案例(lì)分析(xī)
3.1某廠(chǎng)紡(fǎng)絲裝置(zhì)的現(xiàn)場應用案(àn)例
　　鑒(jiàn)于旋進流(liú)量計在測量小(xiǎo)流量方(fāng)面(miàn)的突(tū)出優勢(shì)，某廠在2016年的老區紡絲車間試用(yòng)了3台(tái)旋進流量(liàng)計，具體情(qíng)況如下：
之(zhī)前用轉子流量(liàng)計測量中和浴(yù)液（含h2so4/na2so4），dn25口徑測量(liàng)範圍爲1～5m3/h，由于(yú)壓(yā)縮機工作時壓力不(bú)穩定，經常(cháng)會造成轉子流(liú)量計的浮子在(zài)沖壓下被打翻，造成(chéng)卡殼(ké)，無法(fǎ)計量介質。經研究發(fā)現，由(yóu)于該(gāi)位置的(de)流(liú)量很低，一般(bān)流量計的下限無法滿(mǎn)足測(cè)量(liàng)需求，但是旋進流量計的下限(xiàn)更低，dn20口(kǒu)徑的測量(liàng)範(fàn)圍(wéi)爲0.4～6m3/h，優于轉(zhuǎn)子流(liú)量計的測(cè)量範(fàn)圍（2～16m3/h）。經過多方商(shāng)讨，将轉子(zǐ)流量(liàng)計改爲(wèi)旋進(jìn)流(liú)量計。經(jīng)過一年(nián)的使用觀察，現(xiàn)場實際(jì)使用效(xiào)果良好，解決了(le)一個工藝(yì)難題(tí)。
　　随後，該廠陸續(xù)在新區(qū)甲(jiǎ)醇、醋酸乙烯裝(zhuāng)置、紡(fǎng)絲、pva等車間裝置進行(háng)了旋進流(liú)量計(jì)替(tì)換(huàn)轉子(zǐ)流量(liàng)計(jì)的改造(zào)工作，總(zǒng)數超過(guò)40套，且(qiě)運行效果(guǒ)明顯。
3.2蒸汽管線(xiàn)分支，小管徑、低(dī)流速的測(cè)量應用
　　該(gāi)流(liú)量計應(yīng)用位置(zhì)處于蒸汽管線分支，dn20管(guǎn)徑，蒸汽溫度180℃，常用流(liú)量25kg/h，原先工(gōng)廠選(xuǎn)用的(de)是金(jīn)屬轉子流量計(jì)，在垂(chuí)直管(guǎn)道上安裝，由(yóu)于(yú)管線(xiàn)較長、保(bǎo)溫(wēn)層老化等(děng)原(yuán)因，管道(dào)中存在(zài)少(shǎo)量凝(níng)結水(shuǐ)，随着蒸汽(qì)高速流(liú)動，對轉(zhuǎn)子造成(chéng)沖(chòng)擊進(jìn)而損壞儀(yí)表。選(xuǎn)用其他流(liú)量計(jì)又無法解決小(xiǎo)流量準确(què)測量(liàng)問題，最終選用安裝(zhuāng)了旋(xuán)進流量計解決(jué)了該(gāi)問題(tí)。
某石化裝(zhuāng)置選(xuǎn)用旋(xuán)進流量計(jì)解決了直(zhí)管段不(bú)足(zú)等流(liú)場(chǎng)問題，如圖4所(suǒ)示。

4結語
　　綜(zōng)上所(suǒ)述，在(zài)中(zhōng)小(xiǎo)管徑(jìng)中含顆粒物的化工介質及密(mì)度(dù)發(fā)生變(biàn)化的(de)介質，在流(liú)量儀(yí)表的使用(yòng)效果(guǒ)上，旋進流(liú)量計(jì)比轉子流量計(jì)更有優勢。應注(zhù)意在流量(liàng)儀表(biǎo)的實際選(xuǎn)型工(gōng)作中，要(yào)了解儀表的(de)原理(lǐ)和特(tè)性，關注測量介(jiè)質的(de)狀态參數(shù)，并積極和有經(jīng)驗的儀表制造(zào)廠商進行(háng)技術(shù)聯(lián)絡，以便做出(chū)好的儀表選擇(zé)。

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