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存在問題
某化工廠壓縮空氣流量計(jì)在管道外面不結(jié)霜時(shí),流量示值與工藝專業(yè)理論值相符,在管道外面結(jié)霜時(shí),流量示值偏低6%。
檢查與分析
(1)工藝流程及儀表選型
該臺(tái)孔板流量計(jì)用于反應(yīng)器進(jìn)口壓縮空氣流量計(jì)量,測(cè)量結(jié)果送調(diào)節(jié)器,實(shí)現(xiàn)進(jìn)料流量比值調(diào)節(jié),因此對(duì)測(cè)量度、穩(wěn)定性和可靠性要求較高.
工藝流程是:從外單位購進(jìn)的壓縮空氣存放在氣體儲(chǔ)槽內(nèi),然后送空氣蒸發(fā)器氣化。在絕大多數(shù)時(shí)候,進(jìn)入流量計(jì)的流體為過熱伏態(tài)的壓縮空氣,但由于工藝操作上的原因,偶爾會(huì)帶液,液態(tài)在輸送管道內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā),以致吸收蒸發(fā)熱,管道溫度低于0℃,表面結(jié)霜。
避免帶液的方法在于工藝專業(yè),或省加蒸發(fā)器的供熱量,或降低氨的流量。
(2)為什么壓縮空氣帶液后孔板流量計(jì)示值偏低
壓縮空氣帶液后。壓縮空氣在氣態(tài)中的形態(tài)很難確定,總的來說是所帶的液氮并不多。不管液滴在氣體中是均勻分布的還是非均勻分布的,氣液混合物的平均密度都比不帶液時(shí)來得大。
嚴(yán)格地說,帶液的壓縮空氣其屬性是氣液兩相流。
按氣態(tài)空氣設(shè)計(jì)的孔板流量計(jì)用來側(cè)量帶液壓縮空氣時(shí)儀表示值嚴(yán)重偏低,其原理分析如下。
從式(2.1)所示的關(guān)系式中可以看出流體密度對(duì)流量示值影響。先說差壓裝置,假定流過是差壓裝置的氣液混合物壓力參致部分與干氣體時(shí)相同,僅僅密度增大,又假定質(zhì)量流量與干氣體相同的混合物流過差壓裝置,除了ε1可能有徽小的變化之外,其余的變化只能是差壓減小才能使等式成立。
流量二次表在對(duì)這種差壓信號(hào)進(jìn)行處理時(shí),并不知道壓縮空氣已經(jīng)帶液,更不知道帶了多少液,所以仍然按照干氣體計(jì)算流體密度ρ1,這樣就使演算結(jié)果對(duì)這種偏低得不到任何補(bǔ)償.
利用式(2.19)估算,如果忽略帶液后ε1的微小變化,也忽略混合物流過差壓裝置時(shí)可能存在的相變的影響,流量示值偏低6% ,混合物密度應(yīng)比干氣體密度大12%左右。
(3)工藝專業(yè)是如何計(jì)算流量理論值的
工藝專業(yè)一般是根據(jù)化學(xué)平衡方程式和對(duì)反應(yīng)成物的組分分析計(jì)算原料消耗量。但是短時(shí)帶液很難用這種計(jì)算方法做出計(jì)算,所以偏低6%,是個(gè)粗略的估算數(shù)字,而偏低是肯定的。
(4)如果改用渦街流量計(jì)測(cè)量偏低得更多
渦街流量計(jì)說到底是體積流量計(jì),混合物中夾帶少量液體后,液體對(duì)儀表的輸出頻率基本沒有影響,所有液體氣與氣態(tài)壓縮空氣汽液混合物的質(zhì)量比如果為12%,渦街流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果也就偏低12%。
壓縮空氣流量計(jì) 壓縮機(jī)空氣流量計(jì) 空氣流量計(jì)