摘要:主風(feng)機是硫酸(suan)裝置(zhi)的核(he)心動力設(she)備,其流量參數(shu)的測量(liang)對(dui)裝置(zhi)運行(hang)至關(guan)重要(yao)。分析了硫酸.裝(zhuang)置主風機(ji)流量(liang)的測(ce)量(liang)特點和(he)要求,簡介了阿(a)牛巴流量計
的(de)工作原理(li)和安(an)裝要(yao)求、配(pei)套變(bian)壓器的安裝要(yao)點,以(yi)及阿牛巴(ba)流量計在硫酸(suan)裝置(zhi)主(zhu)風(feng)機上(shang)的應(ying)用(yong)效(xiao)果,認(ren)爲阿(a)牛巴流量(liang)計具有測(ce)量穩(wen)定、壓(ya)損低、價格(ge).低廉、安裝方便(bian)、重複(fu)性好等優(you)點。
1概(gai)述
鼓(gu)風機(ji)是諸(zhu)多化工生(sheng)産裝(zhuang)置主(zhu)要的(de)流體(ti)輸送(song)設備(bei)之一。對硫(liu)磺制酸工(gong)藝來(lai)說,主(zhu)風機将(jiang)助(zhu)燃空(kong)氣引(yin)入(ru)焚硫爐(lu),生成(cheng)SO2、SO3等氣(qi)體硫(liu)化物供後續工(gong)藝流程使用,扮演着(zhe)舉足(zu)輕重(zhong)的作用。風(feng)機的(de)流量(liang)監(jian)測(ce)對裝(zhuang)置的整體(ti)運行(hang)至關(guan)重要。同時(shi),對于離心(xin)式風機,風機流量還(hai)将參與風機防(fang)喘振(zhen)控(kong)制。主風(feng)機流量是(shi)整個(ge)裝置(zhi)運(yun)行(hang)的核(he)心,空(kong)氣流(liu)量測量的(de)不穩定會(hui)導緻裝(zhuang)置(zhi)生産負荷(he)難(nan)以控制(zhi),嚴重(zhong)時更(geng)會導緻裝置生(sheng)産無(wu)法繼(ji)續乃至停車。
以(yi)往方案從(cong)現場實(shi)施(shi)情況(kuang)來看(kan),流(liu)量顯示(shi)基本能反(fan)應裝置負(fu)荷(he)運行情(qing)況,但是(shi)時常會(hui)發生(sheng)流量(liang)示值(zhi)突然偏低(di)導緻(zhi)控制(zhi)系統(tong)誤判(pan)爲風(feng)機(ji)喘振,甚(shen)至有時還(hai)要被(bei)迫停車,對(dui)生産(chan)造成損失。爲了(le)裝置的(de)連(lian).續運(yun)行,有(you)時工藝操(cao)作人(ren)員不得已要被(bei)迫切除防(fang)喘振控制(zhi),但從安全(quan)性(xing)角度,此(ci)做法風險太大,同時(shi)也不是長(zhang)久之計。
2風(feng)機流量計(ji)的選(xuan)型要(yao)求
硫酸(suan)裝(zhuang)置主(zhu)要由焚硫轉化(hua)、幹吸、尾吸(xi)等幾(ji)個工(gong)段(duan)組成。主(zhu)風機是(shi)整個硫(liu)酸裝置的(de)動力(li)中心,裝(zhuang)置整體運行(hang)操作(zuo)壓力(li)不高,對管(guan)道的壓力(li)損失要求(qiu)較爲苛刻(ke)。硫酸裝置(zhi)通常(chang)氣體(ti)管道直徑都比(bi)較大,一般會達(da)到1m以上(shang),且(qie)風機入口(kou)爲負(fu)壓環(huan)境,若流量(liang)
計安(an)裝不當(dang),發(fa)生洩(xie)漏很難察(cha)覺,在不知(zhi)不覺(jiao)中,浪(lang)
費了動力(li)。
空氣(qi)管道(dao)的流(liu)量測(ce)量,首(shou)先要(yao)考慮(lü)經濟型和實用(yong)性,同(tong)時還(hai)要兼顧壓(ya)損低和精(jing)度等方(fang)面(mian)的指标。鑒(jian)于.上(shang)述原(yuan)因,從(cong)經(jing)濟性、實(shi)用性(xing)、以及(ji)便于(yu)安裝和維(wei)護角度來(lai)說,通(tong)常可(ke)以從(cong)插入式渦(wo)街、插(cha)入(ru)式或外(wai)夾式氣(qi)體超聲(sheng)波、均(jun)速(su)管流量(liang)計等(deng)類型中相(xiang)互進(jin)行比較而(er)選擇。
對于
氣體超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)
,無論(lun)是插入式(shi)還是外夾式,常(chang)見的測量(liang)原理有兩種(zhong):時差和(he)多普勒法(fa)。就壓(ya)損而(er)言,是個很(hen)理想(xiang)的(de)選(xuan)擇,但(dan)需經過聲阻抗(kang)校核(he)。由于(yu)風機(ji)入口(kou)管(guan)道(dao)負壓(ya)環境的存(cun)在,具(ju)體測(ce)量點(dian)的聲(sheng)阻變(bian)得很(hen)小,以緻産生(sheng)阻抗匹(pi)配困難的(de)問題(ti)。在超(chao)聲波流量(liang)測量中,聲(sheng)阻抗與聲(sheng)速(su)成正比(bi),與流(liu)體(ti)密(mi)度成(cheng)正比(bi),所以(yi)被測(ce)介質的(de)絕壓越(yue)低,聲(sheng)阻抗越小(xiao)。測量受(shou)到(dao)很大影響(xiang)。
對于
插入(ru)式渦街(jie)流量計(ji)
,風機(ji)振(zhen)動通過(guo)空氣(qi)管道(dao)的傳播,對(dui)于流量測(ce)量來說是(shi)緻命的。振動(dong)會導緻(zhi)渦街流量傳感(gan)器産生同振動(dong)頻率(lü)相對(dui)應的(de)幹擾信号,引起(qi)流量示(shi)值(zhi)大幅(fu)度偏(pian)高。另(ling)一-方(fang)面,渦(wo)街(jie)流(liu)量計(ji)對于直管段長(zhang)度的要求(qiu)較高(gao),通常(chang)需要達到(dao)前20D、後(hou)5D(D爲直管管(guan)徑,下(xia)同),否(fou)則測(ce)量結果誤(wu)差較(jiao)大,不具有(you)參考(kao)價值。
針(zhen)對(dui)以上(shang)特點(dian),均速(su)管流(liu)量計對于(yu)克服.上述(shu)困(kun)難具有(you)得天獨厚(hou)的優(you)勢。均速管流量(liang)計直管段(duan)要求較低(di),壓損小,對(dui)于大(da)口徑(jing)壓損(sun)可忽(hu)略(lue)不計。但(dan)流體密(mi)度較小(xiao)工況條(tiao)件下,差(cha)壓值(zhi)往往(wang)很小,隻有幾十至幾(ji)百帕的微(wei)差壓(ya)。第三代(dai)“T”形均速(su)管差壓流(liu)量計,可以(yi)獲得最大(da)的差壓(ya)信(xin)号和(he)更少(shao)的信(xin)号幹(gan)擾。筆者就(jiu)阿牛(niu)巴流量計的原(yuan)理和(he)安裝(zhuang)要求(qiu)以及(ji)注意事項(xiang)做詳細分析。
3阿牛巴(ba)流量(liang)計
3.1流(liu)量計原理(li)
阿牛(niu)巴(annubar)流(liu)量計又稱(cheng)均速管(guan)流(liu)量計(ji),是一種基于畢(bi)托管(guan)原理(li)設計的多(duo)孔(kong)平均流(liu)速流量計(ji),它産生一(yi)種與(yu)流量(liang)的平(ping)方(fang)成(cheng)正比例的(de)平均壓差(cha)。它由(you)均速(su)管流(liu)量傳感器(qi)、引壓(ya)附件與(yu)差(cha)壓顯(xian)示儀(yi)表組成。爲(wei)了産生與(yu)流量(liang)成正比(bi)例的電(dian)信号(hao),阿牛(niu)巴流量計通常把壓(ya)差的輸出(chu)信号(hao)用導(dao)壓管耦合(he)到
差壓變(bian)送器(qi)
。
流量(liang)計算基本(ben)公式(shi):
3.2流(liu)量(liang)計安(an)裝要求(qiu)
3.2.1傳感器(qi)的安裝
1.安(an)裝偏(pian)差
爲(wei)了保證流(liu)量計的測(ce)量精(jing)度,傳感(gan)器安裝(zhuang)時應将(jiang)偏(pian)差控(kong)制在一定(ding)範圍(wei)(見圖1)。傳(chuan)感器的總壓孔必須正(zheng)對流(liu)向,偏(pian)差不(bu)大于(yu)7°[現圖(tu)1(a)];傳感(gan)器應沿管(guan)道直徑方向(xiang)插入到(dao)底,安裝(zhuang)偏差控制如圖1(b)和(c)_國.所(suo)示。.
2.安(an)裝位(wei)置
對(dui)差壓(ya)流量測量(liang)儀表而(er)言,較長(zhang)的直(zhi)管段與測(ce)量精度(du)和(he)不确(que)定度有着密切(qie)的關系。由(you)于硫(liu)酸裝(zhuang)置(zhi)的空氣(qi)管道(dao)管(guan)徑(jing)較大(da),直管(guan)段長(zhang)度有(you)限,通常不易滿(man)足流(liu)量測量儀(yi)表的安(an)裝(zhuang)要求。爲了(le)盡量滿足(zu)安裝要求(qiu),通常會在(zai)鼓風機出(chu)口至焚硫(liu)爐之(zhi)間這段相(xiang)對較(jiao)長的直管(guan)段上選取(qu)流量測量(liang)位置,然而測量(liang)效果并(bing)不理想(xiang),時常(chang)發生(sheng)流量跳變,難以(yi)控制(zhi)。
對于離心(xin)風機機組的(de)防(fang)喘振(zhen)控制,因(yin)爲喘振(zhen)本.質(zhi)上是動設(she)備入口(kou)流量小(xiao)于喘振流(liu)量時(shi)出現(xian)的流(liu)量脈(mo)動現象,所以測(ce)量的(de)流量通常(chang)采用的(de)是風機(ji)的入(ru)口(kou)流(liu)量。雖(sui)然出口(kou)流(liu)量在(zai)理論上等(deng)于入(ru)口流(liu)量,但(dan)在特(te)定情況(kuang)下(xia),比如風機(ji)出口(kou)有回(hui)流管道(dao)、防(fang)喘振閥内漏等,此時(shi)出口(kou)流量就不能完(wan)全真(zhen)實地(di)反映(ying)入流(liu)量的(de)情況(kuang)。
對硫酸工(gong)藝流(liu)程來(lai)說,針(zhen)對現(xian)場配管的(de)實際(ji)情(qing)況(kuang),鼓風(feng)機入(ru)口空(kong)氣通(tong)常由(you)大氣經過過濾器後進入(ru)幹燥塔,幹(gan)燥塔(ta)頂出口管道垂(chui)直向(xiang)下至(zhi)地面(mian)後進(jin)入(ru)鼓風機(ji)。對幹燥(zao)氣體介質來(lai)說(shuo),差壓流(liu)量計可(ke)考(kao)慮安裝于(yu)垂(chui)直(zhi)管段(duan),同時也(ye)無(wu)需保(bao)證介質流向必(bi)須自下而(er)上。通常阿牛巴(ba)流量(liang)計所(suo)在管(guan)道情(qing)況隻(zhi)涉及前後(hou)兩個等徑(jing)彎頭(tou),根據(ju)JB/T5325《均速(su)管流(liu)量傳(chuan)感(gan)器(qi)》,在不同情(qing)況下(xia)(如圖(tu)2所示(shi)),直管段長度的(de)要(yao)求詳見(jian)表1。
均速管流量(liang)傳感器(qi)上(shang)遊側(ce)無局(ju)部(bu)阻(zu)流件(即整(zheng)流器(qi))時,對(dui)于前後(hou)等(deng)徑彎頭處(chu)在(zai)同一平(ping)面時爲前7D後3D,不(bu)同平(ping)面(mian)時(shi)爲前(qian)9D後3D。廠(chang)家樣(yang)本給(gei)出的(de)推(tui)薦直管(guan)段一般要(yao)求爲(wei)前8D、後(hou)4D即(ji)可(ke)滿足(zu)測量需求(qiu),部分(fen)品牌(pai)甚至可在(zai)前7D、後3D條件下保證測(ce)量精度達(da)到0.5%~1.0%。.
3.2.2變送(song)器(qi)的安(an)裝
對(dui)于(yu)插入式(shi)差壓流(liu)量(liang)計,壓(ya)差通(tong)常(chang)隻(zhi)有幾(ji)十到(dao)幾百(bai)帕,其(qi)變送(song)器需要選(xuan)擇高精度(du)的
微(wei)差壓(ya)變送(song)器
。目(mu)前進(jin)口品牌的(de)變送(song)器精(jing)度可(ke)以達到(dao)0.065%(相(xiang)對于滿量程,下同),國(guo)産的微差(cha)壓變送器(qi)精度(du)也可(ke)達到0.15%。
微差壓變(bian)送器(qi)的(de)安裝,必(bi)須注意表(biao)頭安裝方向所(suo)帶來(lai)的零點漂(piao)移。通(tong)常以(yi)表頭垂直(zhi)向上爲宜(yi),不要(yao)傾斜(xie)。因爲(wei)微差(cha)壓變(bian)送器由于量程(cheng)很(hen)小(xiao),膜盒(he)自重會帶來零(ling)點漂(piao)移(yi),且(qie)此漂(piao)移量很可(ke)能會超過遷移範圍(wei)(通常(chang)在0.4kPa範圍内(nei)),無法(fa)通過(guo)調零(ling)矯正(zheng)來解決。在流量(liang)計采購過(guo)程中(zhong),盡量(liang)采用(yong)分體(ti)式(shi)阿(a)牛巴(ba),以保證變(bian)送器(qi)表頭(tou)可(ke)以(yi)獨立(li)垂直安裝于立(li)柱支架上(shang)。如果(guo)采用(yong)一(yi)體(ti)化阿牛巴.應與廠家(jia)溝通好安(an)裝于垂直(zhi)管(guan)道并說(shuo)明流(liu)體(ti)方(fang)向。
3.3應用效(xiao)果
在某硫(liu)磺制酸(suan)裝置上.風機流(liu)量計安(an)裝在(zai)風機(ji)的出(chu)口側(ce)管(guan)道上。據(ju)業主反映.風機(ji)流量(liang)十(shi)分不穩(wen)定.經(jing)常出(chu)現大(da)幅度(du)跳(tiao)變。技術(shu)改造(zao)後.在(zai)風機(ji)入口(kou)側(ce)增(zeng)設了(le)阿牛巴(ba)流(liu)量計.流量(liang)計安(an)裝在(zai)垂直管段(duan)上。由(you)于阿(a)牛巴(ba)流量(liang)計出廠時爲一體化結(jie)構.變送(song)器表(biao)頭無(wu)法直(zhi)立.導(dao)緻膜片自(zi)重引起零(ling)點漂(piao)移.故并未考慮(lü)将其安裝(zhuang)在垂直管(guan)段上。後來(lai)業主增加(jia)了配(pei)件對(dui)阿牛巴流(liu)量計(ji)進(jin)行(hang)了改(gai)裝.将(jiang)變送(song)器的(de)表頭直(zhi)立(li).然.後重新(xin)調零.打開(kai)閥組(zu).測量效果(guo)良好.風(feng)機流量(liang)較爲穩定(ding)。
4結束(shu)語
阿(a)牛巴(ba)流量(liang)計對于硫(liu)酸裝(zhuang)置的(de)風機流量(liang)測量,具有(you)測量(liang)穩定(ding).壓損低.價(jia)格低(di)廉、安(an)裝方(fang)便、重複性好等(deng)優點。阿牛(niu)巴流(liu)量計(ji)在管(guan)道安(an)裝條件較好時(shi),可具(ju)有0.5%~1.0%的(de)重複(fu)性5.可完(wan)全勝任(ren)于化工裝(zhuang)置的(de)控制甚至非貿(mao)易級(ji)企業用能(neng)核算的計量。值.得注(zhu)意的是.若(ruo)流量參(can)數(shu)參與(yu)風機(ji)的(de)防(fang)喘振(zhen)控制.阿(a)牛巴的(de)安裝(zhuang)位置應盡(jin)量選(xuan)擇在(zai)風機(ji)入口(kou)管道(dao)上.同(tong)時在配管(guan)設計(ji)時.需(xu)要注意預(yu)留儀(yi)表維護平(ping)台.便于(yu)日後的(de)安裝(zhuang).維護(hu)和操作。
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