摘要(yào)：概述(shù)了(le)吹掃轉子流(liú)量計
在煤氣化(huà)裝置(zhì)中的(de)應用(yòng)，通過(guò)理想(xiǎng)氣體狀态方程(chéng)和不可(kě)壓縮流(liú)體的(de)一般(bān)能量(liàng)方(fāng)程(chéng)，深(shēn)入(rù)剖析(xī)了吹(chuī)掃轉子流(liú)量計(jì)在氣體和液體吹掃應用(yòng)中量(liàng)程确(què)定的(de)關鍵步驟。以實(shí)際數(shù)據爲(wèi)基(jī)礎，依據相關标準(zhǔn)中的條(tiáo)款(kuǎn)，分别闡述(shù)了吹掃轉(zhuǎn)子流量計(jì)在氣(qì)體和(hé)液(yè)體吹掃(sǎo)應用中量程的(de)選擇過程；并且(qiě)澄清了在(zài)氣體(tǐ)吹掃(sǎo)應用中，吹(chuī)掃轉子流(liú)量計(jì)在量(liàng)程選(xuǎn)擇時(shí)容易犯的兩個(gè)錯誤；同時探讨(tǎo)了相(xiàng)關标(biāo)準規(guī)範在(zài)液體吹掃應用時(shí)的(de)局限(xiàn)性。
煤(méi)氣(qì)化裝置(zhì)中煤粉輸送管(guǎn)線(xiàn)内(nèi)介質(zhì)爲被(bèi)載氣流化的煤(méi)粉，如(rú)果直(zhí)接采用導壓(yā)管的形(xíng)式測量管(guǎn)道内(nèi)的壓力(lì)，煤(méi)粉極(jí)易堵塞取(qǔ)壓(yā)管(guǎn)線；黑(hēi)水或(huò)激冷(lěng)水中不(bú)僅含有易堵(dǔ)塞取壓管線(xiàn)的固體(tǐ)顆粒(lì)物，而且具有較強的(de)腐蝕性，如果變送(sòng)器測量(liàng)元件(jiàn)與之長時間直接接觸，會因爲(wèi)磨損和腐(fǔ)蝕的雙重(zhòng)影響大幅(fú)縮(suō)短壽命(mìng)。因此，必(bì)須在變(biàn)送(sòng)器取(qǔ)壓通道(dào)和工藝管道之(zhī)間利(lì)用中間介質進行(háng)隔離。工業應用中通常(cháng)采用吹掃轉子(zǐ)流量(liàng)計将中間(jiān)介質(zhì)引(yǐn)入取壓(yā)管線内，可達到(dào)既不影響(xiǎng)測量(liàng)精度，又可(kě)對測(cè)量管線和變送(sòng)器起到(dào)保護作(zuò)用的目的(de)。
１、吹掃轉子(zǐ)流量(liàng)計工作原理
吹掃轉(zhuǎn)子流(liú)量計(jì)由恒流閥(fá)、針(zhēn)型(xíng)閥和(hé)轉子流(liú)量(liàng)計三(sān)部分組成，内部結構如(rú)圖1所示(shì)。當現場公用物(wù)料站有穩定的(de)吹掃介質輸出(chū)時，可(kě)以(yǐ)認爲吹(chuī)掃轉子(zǐ)流(liú)量計(jì)的入口(kǒu)壓力是(shì)恒定(dìng)的。對(duì)恒流閥中(zhōng)的(de)隔膜進(jìn)行受力分析如(rú)下：
f1=p2a+p3a1+f(1)
式中:f---閥球下(xià)方彈(dàn)簧的(de)彈(dàn)力;a--隔膜截面(miàn)積;a1--閥(fá)球截面積;p2----吹掃轉子(zǐ)流(liú)量計恒(héng)流(liú)閥上殼(ké)室壓(yā)力;p3---吹掃轉子流量計出口(kǒu)壓力(lì)。
2)隔膜受到向上(shàng)的作用力爲
f2=p1a+p2a1(2)
式(shì)中:p1--吹(chuī)掃(sǎo)轉(zhuǎn)子流(liú)量計入口壓力。
3)當隔膜上下受(shòu)力平衡(héng)時(shí),即f1=f2:
p2a+p3a1+f=p1a+p2a1(3)
式(shì)(3)變形(xíng)得:
p1-p2=f/a-a1(p2-p3)/a(4)
由于a1遠(yuǎn)小于a,因(yīn)而a1(p2-p3)/a可以(yǐ)忽略不計，同時(shí)f和a都是恒(héng)定值(zhí),故p1-p2也爲(wèi)恒定值(zhí),即流(liú)量(liàng)不會因爲出(chū)口(kǒu)壓力的(de)變化而變化(huà),上(shàng)述即吹掃(sǎo)轉子(zǐ)流量計(jì)的工作原理。
2轉(zhuǎn)子(zǐ)流量計氣體吹(chuī)掃應用分析
2.1應(yīng)用概(gài)述(shù)
氣體介(jiè)質(zhì)的(de)壓力(lì)測量(liàng)通常采用導(dǎo)壓(yā)管的形式,帶吹掃轉子(zǐ)流量計的
壓(yā)力(lì)變送器(qì)
導壓配(pèi)管安裝(zhuāng)如圖2所(suǒ)示。
圖2中(zhōng)吹掃(sǎo)轉子流量計入口的(de)吹掃n2具有(yǒu)恒定壓(yā)力，吹掃(sǎo)轉子(zǐ)流量(liàng)計的出口接管和調節裝置(恒流閥(fá)、針型閥)構(gòu)成了1個負反饋閉環調節回(huí)路。在系(xì)統開始運行時(shí)，人工調節(jiē)吹掃轉子(zǐ)流量計上(shàng)的針型(xíng)閥(fá),使吹掃n2以(yǐ)合适(shì)的流(liú)速通(tōng)過取壓口(kǒu)往工藝管道(dào)或(huò)設備内流動，以(yǐ)防止顆粒物進(jìn)入導壓管(guǎn)。吹掃n2可以(yǐ)正向流動(dòng)，說明導壓(yā)管内的吹(chuī)掃n2壓力大于工(gōng)藝介質的(de)壓力(lì)，即變送器測(cè)量的壓力值(zhí)要大于工(gōng)藝介(jiè)質的壓力(lì);隻要(yào)把吹(chuī)掃(sǎo)n2與工藝(yì)介質(zhì)的實際壓力(lì)誤差控制在(zài)工程可以接受的範(fàn)圍内，測量(liàng)的精(jīng)度仍然可以保證(zhèng)。
當(dāng)系統(tǒng)波動導緻(zhì)工藝(yì)管線(xiàn)中介質的(de)壓力增大(dà)時，吹(chuī)掃n2的(de)體(tǐ)積(jī)流量會瞬(shùn)間減小,使(shǐ)得導壓管内壓(yā)力增大,反饋回(huí)路将該壓(yā)力變(biàn)化反饋給調節(jiē)裝置,調節裝置就會增大吹掃(sǎo)轉子(zǐ)流(liú)量計出(chū)口處n2體積(jī)流量,直到(dào)吹(chuī)掃n2體積(jī)流量(liàng)值回(huí)歸正常;反之(zhī),系(xì)統波(bō)動導緻工(gōng)藝(yì)管(guǎn)線中介質(zhì)的壓(yā)力減(jiǎn)小(xiǎo)時,吹掃(sǎo)n2的體(tǐ)積流(liú)量會(huì)瞬間(jiān)增(zēng)大(dà),将導壓管内(nèi)的壓力(lì)拉低,調節裝置檢測(cè)到該變化(huà),就會減小(xiǎo)吹掃轉(zhuǎn)子(zǐ)流量計出(chū)口處n2體(tǐ)積流量(liàng),直到吹掃n2體積(jī)流量值回歸正(zhèng)常。
因(yīn)此,不管工(gōng)藝介質的壓力(lì)如何(hé)變(biàn)化，隻要(yào)保證吹掃轉子(zǐ)流量計(jì)出口n2的(de)流速或者體積流量不(bú)變,就可(kě)以認爲吹掃n2的(de)壓力(lì)即爲(wèi)工藝(yì)介質的(de)壓力,上(shàng)述即吹(chuī)掃轉子(zǐ)流量計的(de)應用原理。
2.2理想(xiǎng)和(hé)标準狀态(tài)下(xià)氣體(tǐ)流量(liàng)換(huàn)算
氣體(tǐ)介質(zhì)流(liú)量通常(cháng)采用(yòng)标準狀态(tài)下的體(tǐ)積(jī)流量(liàng)來計量(liàng),由(yóu)于工(gōng)藝專業(yè)給出的(de)吹掃氣體數據一(yī)般是操(cāo)作狀(zhuàng)态下(xià)的值,因(yīn)而(ér)在計算(suàn)過(guò)程中需要使用式
(5)所示的(de)理想氣體(tǐ)狀态方程進行(háng)換算(suàn):
pv=nr(273+t)(5)
式中(zhōng):p---理想(xiǎng)氣體的絕壓,pa;v---理(lǐ)想氣(qì)體(tǐ)的(de)體積(jī)，m3;n---氣體(tǐ)的物質的(de)量(liàng),mol;r---理想氣體常(cháng)數,r=8.314pa·m/(mol·k);t---理想(xiǎng)氣體的(de)溫度,℃
式(5)可(kě)以變(biàn)形爲(wèi)
對于定量的氣體,n是不變的(de),r爲常(cháng)數,所以(yǐ)定量氣體(tǐ)在操作狀态下和标準狀(zhuàng)态下變換(huàn)等式爲(wèi)
式中:p操(cāo)作---理想(xiǎng)氣體操作狀态下的絕(jué)壓，pa;v操作,-理(lǐ)想氣(qì)體操作狀(zhuàng)态下的體積,m³;t操作理(lǐ)想氣體操作狀(zhuàng)态下的溫度(dù),℃;p标(biāo)況---理(lǐ)想氣體标(biāo)準狀(zhuàng)态下絕壓(yā),pa;v标況(kuàng)---理想氣體(tǐ)标(biāo)準狀态下的(de)體積(jī),m³。
式(6)兩邊同(tóng)時除以時(shí)間t,得(dé)到關(guān)于(yú)理想氣(qì)體操作(zuò)狀态和(hé)标(biāo)準(zhǔn)狀态下體(tǐ)積流量的等式:
式中(zhōng):qv操(cāo)作---理想(xiǎng)氣體操作狀态(tài)下的體積流量(liàng)，m³/h;qv标況(kuàng)---理想(xiǎng)氣體(tǐ)标準(zhǔn)狀态下的體積流量，m³/h。
由式(shì)(7)可推導(dǎo)出操作(zuò)狀态(tài)下和标準(zhǔn)狀(zhuàng)态(tài)下的理想(xiǎng)氣體體積(jī)流(liú)量(liàng)換算關系(xì):
2.3應用案例
某(mǒu)煤氣化(huà)裝置(zhì)的煤加壓(yā)及進料(liào)工(gōng)序中(zhōng)的吹(chuī)掃n,工藝參(cān)數見表1所列。吹掃轉子(zǐ)流量計(jì)的出(chū)口接管内徑d1=6mm,儀(yí)表專業需(xū)要根據這(zhè)些工藝參數(shù)和(hé)相關(guān)管徑選取量程(chéng)合适(shì)的吹掃轉子流量計。
2.3.1吹掃(sǎo)n2操作狀态下的正常流速(sù)
首先(xiān)必須确(què)定吹掃(sǎo)n2操作(zuò)狀态(tài)下的(de)正(zhèng)常流速ʋ操作(zuò)，ʋ操作(zuò)決(jué)定了qv操作，是(shì)選取轉子流量計(jì)合(hé)适量(liàng)程的(de)前提條件(jiàn)。ʋ操作,qv操作(zuò),d1存在(zài)如下關系:
qv操作(zuò)=3600(πd21ʋ操作(zuò)/4)(9)
不(bú)同(tóng)規範對該流量(liàng)值的描述有所區别(bié)。hg/t20515--2014《僅表隔離和吹(chuī)洗設計(jì)規(guī)定》與(yǔ)apirp551-1993processmeasurementinstrumentation均規定吹掃氣(qì)體的(de)流速在0.02~0.20m/s内選取;而sh3021-2013《石油化(huà)工儀表及(jí)管道(dào)隔離和吹洗設(shè)計規範(fàn)》中(zhōng)規定,對于(yú)一(yī)般流量(liàng)、液位和壓力測量的(de)吹氣速度(dù)宜爲0.2~0.3m/s。爲了避(bì)免各規(guī)範中數據(jù)不同而(ér)産生的(de)争議(yì)，選擇幾個(gè)規(guī)範中數(shù)據重(zhòng)合部(bù)分(fèn)的值作(zuò)爲吹掃(sǎo)n2操作狀(zhuàng)态下(xià)的正常流(liú)速較爲合(hé)适，即(jí)ʋ操作(zuò)=0.2m/s。
2.3.2吹掃轉子(zǐ)流量計量程選(xuǎn)擇
1)對于低壓吹(chuī)掃n2,根據(jù)式(9)可計(jì)算出(chū)低壓吹掃(sǎo)n2在操作狀态下(xià)的正常體積流(liú)量qv(l-操作)=0.020m³/h,利用式(shì)(8)将qv(l-操作)換算成(chéng)标準狀态(tài)下的(de)體積流量qv(l-标況(kuàng)):qv(l-标況)≈0.02m³/h,則該(gāi)低壓n2吹掃轉子(zǐ)流量(liàng)計的(de)量程可選擇爲0.01~0.10m³/h。
2)對于高壓(yā)吹掃n2,仍然選擇(zé)ʋ操作=0.2m/s,根據式(9)計(jì)算得qv(h-操作(zuò))=0.0203m³/h。将工(gōng)藝介質的(de)相關(guān)數據代入(rù)式(8)中(zhōng),計算出該(gāi)高壓(yā)n2吹掃轉(zhuǎn)子流量計的(de)正(zhèng)常體積(jī)流量值(zhí)qv(h-标況;≈0.74~0.77m³/h,則(zé)該高壓n2吹掃轉(zhuǎn)子(zǐ)流量計的量(liàng)程可(kě)選擇爲0.6~6.0m³/h。
以(yǐ)上選擇的(de)吹掃(sǎo)轉子流(liú)量計量(liàng)程的(de)下限與正(zhèng)常流(liú)量值很接(jiē)近,緣于理論計(jì)算做了理想化(huà)的近似(sì),且(qiě)不考(kǎo)慮所有的外部影(yǐng)響和(hé)幹擾。因(yīn)此在實際工程(chéng)應用中,吹掃轉子流量(liàng)計的體(tǐ)積流(liú)量應(yīng)有足夠的(de)上(shàng)調(diào)空間(jiān)，以應對(duì)複雜(zá)的實際(jì)工況。
2.4注意(yì)事項
2.4.1謹慎(shèn)使用專利商提供的(de)數據(jù)
由于專利(lì)商工藝包中給(gěi)出了低壓和高壓吹掃nz操作狀态下的質量流(liú)量正常(cháng)值,其中(zhōng)低壓n2的qm(l-操作)=1.7kg/h，高壓n2的qm(l-操(cāo)作)=5.9kg/h。其中(zhōng)低壓吹掃(sǎo)n2的ρl=5.36kg/m³,高(gāo)壓吹掃n2的ρh=82.6kg/m³,進而利(lì)用(yòng)式(shì)(8)可(kě)換算(suàn)成相應的标準(zhǔn)狀态下(xià)的(de)體積流量，并(bìng)作爲吹(chuī)掃轉(zhuǎn)子流(liú)量計量程(chéng)的選擇依(yī)據。
但是,專利商(shāng)提供的數(shù)據是(shì)否合适有(yǒu)待進(jìn)一步考證，若盲(máng)目使(shǐ)用(yòng)可能使計算結果會有(yǒu)偏差，從而(ér)導緻(zhì)吹掃轉(zhuǎn)子流量(liàng)計選(xuǎn)型(xíng)錯(cuò)誤。通(tōng)過(guò)将低壓(yā)和高(gāo)壓吹掃n,操(cāo)作狀(zhuàng)态下的質量流(liú)量值換算成操作狀(zhuàng)态下的流速值，并(bìng)且(qiě)判斷(duàn)該流速是否合(hé)理或者是否符合相(xiàng)關标(biāo)準規(guī)範，即(jí)可驗證專利商(shāng)提(tí)供的數(shù)據是否(fǒu)合适。
1)對(duì)于低壓吹掃n2,首(shǒu)先計算qv(l-操作):
qv(l-操(cāo)作)=qm(l-操(cāo)作)/ρl=0.317(m³/h)
該體積(jī)流量除以吹掃轉子流量計出(chū)口接(jiē)管的(de)流通(tōng)截面積(jī)s即可計算出Ʋ(l-操(cāo)作):
Ʋ(l-操作)=qv(l-操作(zuò))/s=11217.27(m/h)=3.12(m/s)
2)高壓(yā)吹掃(sǎo)n2流速(sù)計(jì)算方法(fǎ)與低(dī)壓吹(chuī)掃n2一(yī)緻,得(dé)出Ʋ(h-操(cāo)作)=0.7m/s.
由(yóu)上述計算結果(guǒ)可以(yǐ)看(kàn)出，低壓(yā)和高壓吹掃(sǎo)n,操(cāo)作狀态下(xià)的流(liú)速均(jun1)大于相關(guān)标準(zhǔn)規(guī)範(fàn)中對(duì)氣體吹掃介質(zhì)流速的(de)規定範(fàn)圍,且(qiě)Ʋ(h-操作)比相(xiàng)關标(biāo).準規(guī)範中數值(zhí)大(dà)了一個(gè)數量級。如果按(àn)上述計算的流(liú)速進(jìn)行吹掃轉(zhuǎn)子流(liú)量(liàng)計選型(xíng)，會使吹掃(sǎo)n2的壓(yā).力與工(gōng)藝介質(zhì)的壓力之差遠(yuǎn)大于(yú)工程測量(liàng)的允許(xǔ)範(fàn)圍,造(zào)成較(jiào)大(dà)的測量(liàng)誤差，輕則導緻(zhì)控制系統頻繁(fán)報警,影響(xiǎng)回路調節(jiē)的(de)品質，重(zhòng)則可能引起裝置跳(tiào)車,成(chéng)爲安(ān)全隐患。
2.4.2吹掃(sǎo)介(jiè)質操(cāo)作(zuò)壓力值(zhí)選擇錯誤
文中以低(dī)壓吹掃n2爲(wèi)例進行(háng)說明。表(biǎo)1中操作(zuò)壓力有(yǒu)兩個值,弄清楚(chǔ)兩個(gè)值的(de)意義(yì),才不至(zhì)于計算(suàn)錯誤。計(jì)算時應(yīng)采用工藝介質(zhì)正常(cháng)操作(zuò)壓力(lì)，否則将造成量(liàng)程選擇錯(cuò)誤。
3轉(zhuǎn)子流量計液體(tǐ)吹掃(sǎo)應用(yòng)分析
3.1應用概述
煤氣化裝置(zhì)中液體(tǐ)吹掃的典(diǎn)型應(yīng)用是(shì)差壓法測(cè)量氣(qì)化爐激冷(lěng)室液(yè)位。由(yóu)于氣(qì)化爐激冷室内的激(jī)冷水爲複雜(zá)混(hùn)合物(wù)，既含(hán)有易堵塞的固(gù)體顆粒.物(wù)，也含有腐(fǔ)蝕性(xìng)成分(fèn),因此一般采用(yòng)雙法(fǎ)蘭差壓變(biàn)送器進行測(cè)量(liàng)。變送(sòng)器負壓側法蘭(lán)隔膜(mó)與激冷室内的氣相(xiàng)接(jiē)觸,無需吹掃(sǎo),而變(biàn)送器(qì)正壓(yā)側法蘭(lán)隔(gé)膜則與激冷水接觸(chù),必須引入(rù)沖洗水以防止取壓(yā)口堵(dǔ)塞影響液位測量，并(bìng)延長(zhǎng)變送器的壽命(mìng)。帶吹掃(sǎo)轉(zhuǎn)子流(liú)量計的(de)雙法蘭(lán)差壓變送(sòng)器安(ān)裝如圖(tú)3所(suǒ)示。
3.2分(fèn)析方法
吹掃轉(zhuǎn)子流量計應用(yòng)于液體吹掃時(shí)的分析(xī)手段(duàn)與(yǔ)應用(yòng)于氣(qì)體吹(chuī)掃有很(hěn)大不同(tóng),需要(yào)運用流體(tǐ)力學中不(bú)可壓(yā)縮流(liú)體的相關(guān)理論。如圖(tú)3所示(shì),由于(yú)引入了液(yè)體吹掃介(jiè)質沖洗水，變送器的(de)正壓測法蘭隔(gé)膜上測得的壓(yā)力不是(shì)參考面(miàn)上的(de)壓力,而是沖洗水的壓力(lì)。根據(jù)差壓法測(cè)量液(yè)位(wèi)的原理(lǐ)，必須使點1處的(de)沖洗水壓力等(děng)于參考面(miàn)處的(de)壓力。以參考面爲基準,對(duì)1和2兩(liǎng)點間(jiān)的沖(chòng)洗水(shuǐ)運動軌迹列出(chū)不可壓縮流體(tǐ)的一(yī)般能(néng)量方(fāng)程得:
式中(zhōng)：ρ水---沖(chòng)洗水(shuǐ)的(de)密度,kg/m³;g---重(zhòng)力加(jiā)速度(dù),m/s²;pl水，p2水---分别爲(wèi)1和(hé)2兩點(diǎn)處的壓(yā)力(lì),pa;ʋl,ʋ2---分别(bié)爲1和(hé)2兩點處的(de)沖洗水流速,m/s;hf----總(zǒng)的壓(yā)頭損失,m;z---相(xiàng)對參(cān)考面的液(yè)位高度,m。
由于(yú)點2在激冷室液面處的(de)速度近似(sì)爲零,即
ʋ2=0，則(zé)式(10)可簡化爲
3.3應用案(àn)例
某煤氣(qì)化項目中(zhōng),氣(qì)化(huà)爐激(jī)冷室(shì)内的工藝(yì)數據包括:激冷(lěng)水溫度爲230℃;激冷室内(nèi)絕壓(yā)爲4.6mpa;激(jī)冷水(shuǐ)密度爲895kg/m³。
3.3.1沖(chòng)洗水最(zuì)大流速(sù)的确定(dìng)方(fāng)法
測量(liàng)該氣(qì)化爐激(jī)冷室液位(wèi)的(de)雙法蘭差壓變送器的安(ān)裝方式(shì)與圖(tú)3一緻。同樣(yàng),在選擇吹掃轉(zhuǎn)子流(liú)量計量程(chéng)之前,需确定ʋ1。3.2節(jiē)從理(lǐ)論(lùn)上分析(xī)了ʋ1的(de)大小不影響測量(liàng)的結果(guǒ),但在實際應用中，ʋ1的選取應該(gāi)從兩(liǎng)個方(fāng)面去考慮(lǜ):
1)ʋ1值應(yīng)在合(hé)理(lǐ)範圍内取小(xiǎo)。在固定尺寸的(de)流道内如(rú)果ʋ1值(zhí)越大,相(xiàng)應流量也越大,吹(chuī)掃轉(zhuǎn)子(zǐ)流(liú)量計(jì)的口(kǒu)徑可(kě)能會随之(zhī)增大(dà),從而導緻(zhì)單台(tái)流(liú)量(liàng)計的(de)投資(zī)加大。
1)ʋ1值應在合理範圍内(nèi)取小。在固定尺(chǐ)寸的流道内如(rú)果ʋ1值(zhí)越大,相應(yīng)流量也越大,吹(chuī)掃轉子流量計(jì)的口徑(jìng)可能會随之增大,從而(ér)導緻(zhì)單台流量(liàng)計的投資加大(dà)。
2)沖(chòng)洗水(shuǐ)的流态(tài)。儀表(biǎo)測量追求穩定、擾動小,這與沖洗(xǐ)水的流态關系密切,若沖洗水爲層流(liú)時,其流體(tǐ)形态(tài)穩定;而當(dāng)沖洗(xǐ)水爲湍(tuān)流時,流(liú)體微(wēi)團的不規(guī)則運動(dòng)将導緻(zhì)流體産生持續(xù)劇烈的擾動,給(gěi)儀表(biǎo)測量帝來不利(lì),應(yīng)當盡量(liàng)避(bì)免(miǎn)。
因此沖洗(xǐ)水處于層(céng)流态對測量較爲理(lǐ)想，而(ér)臨界雷諾(nuò)數re臨界是液體(tǐ)層(céng)流(liú)态與湍流态的理論.分界(jiè)點,re臨界=2300，根據re臨(lín)界可以計算出ʋ1max計算公式如下(xià):
ʋ1max=re臨界v/d2(14)
式中:d2-沖洗(xǐ)水流道(dào)内(nèi)徑，法蘭接口尺(chǐ)寸爲(wèi)dn80,故d:=0.08m;ʋ1max--沖洗(xǐ)水最大(dà)流速(sù),m/s;u--沖洗水運(yùn)動(dòng)黏(nián)度,m2/s。
3.3.2吹掃轉(zhuǎn)子流量計(jì)量(liàng)程(chéng)選擇
計算之前(qián)需要确(què)定沖洗(xǐ)水的相(xiàng)關參數(shù)。由于(yú)沖(chòng)洗水的(de)量遠小(xiǎo)于(yú)氣化(huà)爐内激冷(lěng)水的量，因而當沖洗(xǐ)水進(jìn)入氣化爐(lú)瞬(shùn)間，其(qí)物(wù)理性(xìng)質即(jí)被氣化爐(lú)内激冷(lěng)水(shuǐ)同化。取沖洗(xǐ)水的溫(wēn)度t水=230℃,沖洗(xǐ)水的壓(yā)力(lì)p水(shuǐ)=4.6mpa,沖(chòng)洗水(shuǐ)的密度(dù)ρ水=895kg/m³。
經查詢《化工物性數(shù)據表》知(zhī)，在溫度(dù)爲230℃,壓(yā)力(lì)爲(wèi)4.6mpa條件下,水的動力黏(nián)度μ=125×10-6pa·s,運動(dòng)黏(nián)度ʋ=μ/ρ水(shuǐ)=1.4×10-7(m2/s)。将d,和(hé)u值代(dài)入式(shì)(14)計算(suàn)得(dé):
ʋ1max=0.0048m/s
若取ʋ1=0.5ʋ1max=0.0024m/s,則(zé)沖洗水(shuǐ)的體積(jī)流量qv水(shuǐ)爲
故吹(chuī)掃轉子流量(liàng)計(jì)的量(liàng)程可選爲(wèi)0.2~2.0m³/h。
3.4注意事項
圖3中所示(shì)的僅表根(gēn)部(bù)閥建(jiàn)議(yì)采用(yòng)全通徑球閥(fá),因(yīn)爲流道是直通的,流阻小;如果(guǒ)換成流道是彎曲(qǔ)的截止閥,沖(chòng)洗水在彎道(dào)處(chù)會産(chǎn)生不可忽(hū)略的(de)損(sǔn)失(shī),導緻點1處的壓力與(yǔ)參(cān)考(kǎo)面處的壓(yā)力不.等,從而産生測量(liàng)誤(wù)差。
sh3021-2013《石(shí)油化(huà)工儀表及(jí)管道隔離(lí)和吹(chuī)洗設(shè)計規範》規(guī)定液體吹掃(sǎo)隻(zhī)适用(yòng)于(yú)采用導(dǎo)壓配(pèi)管(guǎn)安裝方(fāng)式的儀表，并推(tuī)薦(jiàn)了0.015m'/h和(hé)0.025m2/h這2個吹(chuī)掃流量值;而hg/t20515-2014《僅表隔離(lí)和吹洗(xǐ)設計(jì)規(guī)定》與apirp551- 1993processmeasurementinstrumentation均(jun1)規定當吹掃介(jiè)質爲液體時，吹(chuī)掃流量範圍爲(wèi)0.0014~0.0140m2/h。雖然(rán)2項規範中(zhōng)沒有說明該吹掃流(liú)量(liàng)範圍所(suǒ)适用(yòng)的儀表安(ān)裝形式,但該流量範(fàn)圍值(zhí)與sh3021-2013《石(shí)油化工(gōng)僅表及(jí)管.道(dào)隔(gé)離和吹洗(xǐ)設(shè)計規範》的(de)推薦(jiàn)值數(shù)量級(jí)一緻(zhì),因此應該也隻(zhī)适(shì)用于采用導壓配管安(ān)裝形式的僅表(biǎo)。
如果按(àn)照上述(shù)規範(fàn)對圖(tú)3中的(de)儀表(biǎo)安裝形式(shì)選擇(zé)吹(chuī)掃轉子(zǐ)流量(liàng)計的(de)量程(chéng),一定會(huì)導(dǎo)緻量程過小,不僅起(qǐ)不到吹(chuī)掃(sǎo)作用,反而(ér)有可能使(shǐ)激冷水反(fǎn)竄至(zhì)吹掃轉(zhuǎn)子流量(liàng)計中,導緻儀表損壞(huài)或引發安(ān)全事(shì)故。
4結(jié)束語
吹掃轉子流量(liàng)計在煤氣化裝(zhuāng)置中(zhōng)應用(yòng)廣泛,雖然(rán)規(guī)範(fàn)或者(zhě)工藝(yì)商提供了(le)吹掃介質的相(xiàng)關數據(jù),但卻未(wèi)對數據的(de)獲得(dé)追本溯源,也沒(méi)有闡明這些數(shù)據應用的(de)場合(hé),容易對設(shè)計者(zhě)産生錯誤的引(yǐn)導。本文從理論(lùn)角度深(shēn)入(rù)剖析(xī)了吹掃的本質，并分别對吹掃(sǎo).轉子(zǐ)流(liú)量計在氣體和(hé)液體吹(chuī)掃應(yīng)用中(zhōng)提出(chū)了通(tōng)用性的量(liàng)程選擇方(fāng)法,有(yǒu)一定的實(shí)用價值。
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