測量氯氣的流量計(jì)|氯氣流量測量裝置選型選擇
氯氣是某集團(tuán)公司鹽化工生產(chǎn)裝置不可缺少的產(chǎn)品和原料，氯氣流量的測量是否準(zhǔn)確更是關(guān)系到安全生產(chǎn)和產(chǎn)品的品質(zhì)。氯氣是株化集團(tuán)公司鹽化工生產(chǎn)裝置不可缺少的產(chǎn)品和原料，氯氣流量的測量是否準(zhǔn)確更是關(guān)系到安全生產(chǎn)和產(chǎn)品的品質(zhì)．在我公司氯氣測量一直采用孔板加差壓變送器的測量模式，在實(shí)際測量過程中，穩(wěn)定性差，維護(hù)量大，精度較低一直是在氯氣流量測量中困撓我們多年的問題。
1、孔板加差壓變送器的測量模式問題分析：
由于氯氣中含有一定的水分，容易和輸送管道中的鐵反應(yīng)，形成氯化亞鐵的粘性雜質(zhì)，容易對(duì)取壓閥和取壓管造成堵死，同時(shí)大量的粘性雜質(zhì)黏附在孔板上，造成不能正確測量．雖然可以經(jīng)常對(duì)取壓閥和取壓管進(jìn)行疏通，對(duì)孔板進(jìn)行清洗，但使用周期非常短，而且必須停車清洗，對(duì)生產(chǎn)裝置的連續(xù)正常運(yùn)行造成了很大的影響．由于孔板采用塑料材料制作，時(shí)間一長，容易造成老化變形，嚴(yán)重的影響了測量精度。尤其是在停車過程中，處理管道中的氯氣時(shí)抽負(fù)壓，把取壓管道中的隔離液抽走，造成根本無法正常測量．給儀表熱人員帶來的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。
2、新流量計(jì)的選擇：
既然孔板加差壓變送器的測量模式在氯氣流量 測量中弊端很多，就要根據(jù)工藝情況選用一種合適的流量計(jì)，這種流量計(jì)應(yīng)該具有克服粘性雜質(zhì)黏附，測量精度高，安裝維護(hù)簡單方便等特點(diǎn)．通過對(duì)孔板流量計(jì)，渦街流量計(jì)，熱導(dǎo)式流量計(jì)，鍥型流量計(jì)等多種流量計(jì)進(jìn)行比較，我們選擇了一體化智能鍥型流量計(jì)對(duì)氯氣流量進(jìn)行測量，取得了很好的效果。
如圖１，當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)楔形孔板時(shí)，在楔形孔板上游側(cè)和下游側(cè)測到流體的差壓，差壓變送器將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)為 4~20m A.dc 電流信號(hào)輸出，此信號(hào)經(jīng)人工智能流量運(yùn)算器處理后，其示值即為流量值。
圖1 楔形流量計(jì)測量原理圖
楔形流量計(jì)計(jì)算公式：
| qv = | Cε | m | πD2 | 2?p |
| 1 − m2 | 4 | ρ | ||
式中：qv——體積流量，m3/s；c——流出系數(shù)；ε——可膨脹性系數(shù)； m—— 節(jié) ， s1—— 弓 形 流 通 面 積 ，m2；
D——管道內(nèi)徑，m；
△p——差壓，Pa；
ρ——被測介質(zhì)密度，kg/m3。 s1 的計(jì)算：
流面積比，m= s1/ ；
2.2、一體化智能鍥型流量計(jì)的特點(diǎn)：
2.2.1、楔形流量傳感器結(jié)構(gòu)（如圖１所示）：
楔形流量傳感器的檢測件是楔形孔板，它是一塊 V 形節(jié)流件，它的圓形頂角朝下，這樣有利于含高粘度雜質(zhì)的氯氣流過時(shí)在節(jié)流件上游側(cè)不會(huì)產(chǎn)生滯流，也不會(huì)在節(jié)流體上、下游側(cè)發(fā)生粘稠物的積存，同時(shí)依靠工藝介質(zhì)自身的壓力對(duì)流量傳感器有吹掃和清潔的作用，流量傳感器內(nèi)部采取襯氟，防止氯氣和流量計(jì)本體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而確保了楔形流量傳感器長期的運(yùn)行精度。
2.2.2 一體化（如圖２）
它集楔形流量傳感器、三閥組板和差壓變送器于一體，去掉了導(dǎo)壓管路、各種閥門和管件，大大提高了系統(tǒng)的測量精度與可靠性。采用雙法蘭變送器進(jìn)行測量，為防止氯氣對(duì)測量膜片的腐蝕，法蘭膜片采用鉭膜片．
2.2.3 智能型
通過智能型差壓變送器的按鍵或通訊方式設(shè)定。在線修改差壓變送器的量程，可大大拓寬系統(tǒng)的流量測量范圍度。
2.2.4 長期運(yùn)行精度高、穩(wěn)定性好。 測量誤差：±0.5%F.S；長期穩(wěn)定性：±0.2%F. Ｓ/Y。
2.2.5 傳感器結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、使用壽命長。
■氯氣質(zhì)量流量計(jì)利用熱擴(kuò)散原理制造的流量計(jì)有兩種設(shè)計(jì)方法：一是：基于恒溫差原理；二是基于恒功率原理?；诠餐臄?shù)據(jù)模型：P/△T=A+B(Q)N。其中：P—耗散功率，△T—兩個(gè)傳感器之間的溫差， Q—質(zhì)量流量，N—指數(shù)系數(shù)，A、B是與氣體的熱性能有關(guān)的系數(shù)。
■恒溫差原理：△T保持不變，耗散功率P與流體的流量Q成指數(shù)函數(shù)遞增的關(guān)系。
■恒功率原理：耗散功率不變，溫度差△T與流體的流量Q成指數(shù)函數(shù)遞減的關(guān)系。
氯氣質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：
• 采用穩(wěn)定性極高的專利技術(shù)鉑RTD傳感器
• 采用享有專有技術(shù)”平衡結(jié)構(gòu)封裝”,介質(zhì)溫度自補(bǔ)償
• 專有算法,可實(shí)現(xiàn)高線性、高重復(fù)性、高精度
• 量程比寬1000:1,可據(jù)用戶要求可拓展
• 可實(shí)現(xiàn)大管徑小流量測量，***小流量可測低至零,分辨率0.001m/s
• 無可動(dòng)部件、振動(dòng)影響可忽略
• 直管段要求不高1-2D
• 與介質(zhì)的溫度、壓力無關(guān)
• 專有高溫算法，介質(zhì)溫度可達(dá)+510℃，
• 采用高濕算法，實(shí)現(xiàn)高精度測量
• 對(duì)流量信號(hào)鍵入12點(diǎn)動(dòng)態(tài)修正，內(nèi)置10點(diǎn)修正
• 在線動(dòng)態(tài)校正電流/電壓輸出
• 對(duì)粉塵等小顆粒不敏感
• 在線不斷流裝卸，維護(hù)方便
產(chǎn)品選型：
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SP-RSL
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氯氣質(zhì)量流量計(jì)
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公程通徑
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-XXX
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100表示DN100
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安裝形式
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G
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管道式
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C
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插入式
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1
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螺紋連接
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2
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法蘭連接
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公稱壓力
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A
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0~0.6MPA
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B
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0~1.0MPA
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C
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0~1.6MPA
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D
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0~2.5MPA
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E
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0~4.0MPA
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F
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0~6.4MPA
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G
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0~10MPA
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H
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0~16MPA
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工藝條件
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0
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普通
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1
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防腐
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2
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防爆
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3
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高溫
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輸入信號(hào)
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A
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無輸出
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B
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4~20MA
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C
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RS485 MODBUS
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1
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220V AC
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2
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24V DC
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氯氣質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用場合：
■公用工程—電﹑氣﹑ 水處理的監(jiān)控
管道的氣體；通用系統(tǒng)；沼氣；煤氣；天然氣；液化氣；鍋爐預(yù)熱空氣
■石油與天然氣工業(yè)
能量交換；填井氣回收； 燃?xì)庥?jì)量；氣體質(zhì)量分析；泄漏氣測試；天然氣測量；火炬氣的監(jiān)控
■電力行業(yè)
燃料系統(tǒng)中氣體分配過程中的氣體測量；鍋爐及輔助系統(tǒng)中各種氣體的測量；燃?xì)鉅t中氣體測量；氫氣測量；電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)的測量
■化學(xué)行業(yè)
煙氣循環(huán)監(jiān)測；采樣系統(tǒng)中氣體流量計(jì)量；引風(fēng)機(jī)的氣體流量計(jì)量；化肥廠氨氣測量 ；電池工廠各種氣體流量測量
■冶金行業(yè)
鋼鐵廠加氣測量；煉鐵廠高爐煤氣的測量；焦化廠焦?fàn)t煤氣的測量；軋鋼廠加熱爐燃?xì)?高爐煤氣、焦化煤氣、天然氣等)的測量控制；熱處理淬火爐等的氫、氧、氮等氣體的控制
■紙漿與造紙行業(yè)
廢水處理系統(tǒng)中氣體的測量；煙道流量監(jiān)控；鍋爐回收二次/三次空氣；鍋爐的燃?xì)夂涂諝馑惋L(fēng)測量
■食品及醫(yī)藥行業(yè)
加工操作中新鮮空氣的加入；啤酒廠中的二氧化碳處理；瓶子消毒器中的熱空氣的流量；熱氧化過程中氣體流量測量；通風(fēng)系統(tǒng)；鍋爐進(jìn)氣﹑廢氣﹑過程控制
■環(huán)保
沼氣利用過程中的氣體測量；氯氣處理過程中氯氣氣體測量；污水處理過程中曝氣池的氣體測量；煙筒煙道排氣監(jiān)測SO2和NOX的排量
■其他行業(yè)
工廠壓縮空氣測量；煤粉燃燒過程粉/氣配比控制燃料；水泥工業(yè)豎式磨粉機(jī)排放熱氣流量控制
氯氣質(zhì)量流量計(jì)性能指標(biāo)：
• 測量范圍：0—120Nm/s (20℃，101.33KPa)
• 準(zhǔn)確度: ±1%的讀數(shù) ±0.5%滿量程
• 量程比：通常100：1(取決于標(biāo)定流量的范圍)
• 管徑范圍: 10mm～6000mm
• 應(yīng)用范圍: 適合各類單一或混合氣體。含塵、含沙、含濕氣、各種腐蝕性氣體
• 環(huán)境溫度范圍: -40℃～+85℃(無顯示); -30℃～+70℃(有顯示); 濕度小于90%RH
• 介質(zhì)溫度范圍: -40℃～+100℃；-40℃～+200℃； -40℃～+450℃；-40℃～+510℃
• 傳感器直徑：ф3、ф2.5
• 插入式傳感器探桿直徑：ф19(標(biāo)準(zhǔn))、ф16、ф12
• 傳感器材質(zhì)：316不銹鋼、哈氏合金、鈦
• 探桿材質(zhì)(保護(hù)套)： 316不銹鋼(標(biāo)準(zhǔn))、哈氏合金
• 雙向測量介質(zhì)流量
• 模擬量輸出：流量：4-20mADC, 溫度：4-20mADC, ***大負(fù)載:1000Ω
• 累積脈沖量輸出
• 鍵入12段非線性修正，內(nèi)置10段非線性修正
• 通訊：串口輸出RS232/RS485
• 供電電源：24VDC/600mA；220VAC/2W；110VAC/3W
• 報(bào)警：1－2路繼電器輸出、5A/220V、5A/30VDC、鍵入設(shè)定
• 大屏幕LCD顯示：七位瞬時(shí)流量，八位累積流量
• 過程壓力:1.6Mpa(***大20MPa)
• 安裝工藝形式：插入式(卡套、卡套＋球閥、法蘭連接)，管道式(法蘭、螺紋連接)
• 防爆等級(jí)：本安型(iaⅡCT5)、隔爆型(ExdⅡCT4)
• 防護(hù)等級(jí)：IP65
◆專有流量數(shù)據(jù)模型算法；模糊理論控制溫度、濕度算法；
◆高性能智能微處理器及模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片；
◆寬量程比1000：1；大口徑，低流速，壓損可忽略；
◆直接測量質(zhì)量流量，無須溫壓補(bǔ)償；
◆低流速測量非常靈敏；
◆設(shè)計(jì)、選型方便，安裝、使用簡便；
◆適合各類單一或混合氣體流量測量。
3、 一體化智能鍥型流量計(jì)的使用效果：
一體化智能鍥型流量計(jì)在我公司用于氯氣測量以有２年多的時(shí)間，準(zhǔn)確度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，大大減少了維護(hù)清洗次數(shù)，確保了生產(chǎn)裝置安全，平穩(wěn)，連續(xù)的運(yùn)行，取得了良好的效果，也產(chǎn)生了可觀的效益。