摘(zhai)要：概(gai)述了(le)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計 在(zai)煤氣(qi)化裝(zhuang)置中(zhong)的應(ying)用，通(tong)過理(li)想氣(qi)體狀(zhuang)态方(fang)程💞和(he)不可(ke)壓縮(suo)流體(ti)的一(yi)般能(neng)量方(fang)程，深(shen)入剖(pou)析了(le)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計在(zai)氣體(ti)和液(ye)體吹(chui)掃應(ying)用中(zhong)量程(cheng)确定(ding)的關(guan)鍵步(bu)驟。以(yi)實際(ji)數據(ju)爲基(ji)礎，依(yi)💔據相(xiang)關标(biao)準👨‍❤️‍👨中(zhong)的條(tiao)款，分(fen)别闡(chan)述了(le)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計在(zai)氣體(ti)和⚽液(ye)體吹(chui)掃應(ying)用中(zhong)量程(cheng)的選(xuan)擇過(guo)程；并(bing)且澄(cheng)清了(le)在⭕氣(qi)體吹(chui)掃應(ying)用中(zhong)，吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計在(zai)量程(cheng)選擇(ze)時容(rong)易犯(fan)的兩(liang)個錯(cuo)誤；同(tong)時探(tan)讨了(le)相關(guan)标準(zhun)規範(fan)在液(ye)體吹(chui)掃應(ying)用時(shi)的局(ju)限性(xing)。
　　 煤氣(qi)化裝(zhuang)置中(zhong)煤粉(fen)輸送(song)管線(xian)内介(jie)質爲(wei)被載(zai)氣流(liu)化的(de)🚩煤粉(fen)，如果(guo)直接(jie)采用(yong)導壓(ya)管的(de)形式(shi)測量(liang)管道(dao)内的(de)壓力(li)，煤粉(fen)極易(yi)堵塞(sai)取壓(ya)管線(xian)；黑水(shui)或激(ji)冷水(shui)中不(bu)僅💃含(han)有易(yi)♻️堵塞(sai)取壓(ya)管線(xian)的固(gu)體顆(ke)粒物(wu)，而且(qie)具有(you)較強(qiang)的腐(fu)蝕性(xing)，如果(guo)變送(song)器測(ce)量元(yuan)件與(yu)之長(zhang)🔞時間(jian)直接(jie)接觸(chu)，會因(yin)爲磨(mo)損和(he)腐蝕(shi)的‼️雙(shuang)重影(ying)響大(da)幅縮(suo)短壽(shou)命。因(yin)此，必(bi)須在(zai)變送(song)器取(qu)壓通(tong)道和(he)工藝(yi)管道(dao)之間(jian)🐆利用(yong)中間(jian)介質(zhi)進行(hang)隔離(li)。工業(ye)應用(yong)中通(tong)常采(cai)用吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)将中(zhong)間介(jie)質引(yin)入取(qu)壓管(guan)線内(nei)，可達(da)到既(ji)不影(ying)響測(ce)量精(jing)🚶‍♀️度，又(you)可對(dui)測量(liang)管線(xian)和變(bian)送器(qi)起到(dao)保護(hu)作用(yong)🌈的目(mu)的。
１、吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)工作(zuo)原理(li)
　　吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計由(you)恒流(liu)閥、針(zhen)型閥(fa)和轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)三部(bu)分組(zu)成，内(nei)部結(jie)構如(ru)圖1所(suo)示。當(dang)現場(chang)公用(yong)物料(liao)✍️站有(you)穩定(ding)的吹(chui)掃介(jie)質輸(shu)💘出時(shi)，可以(yi)認爲(wei)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)入口(kou)壓力(li)是恒(heng)定的(de)。對恒(heng)流閥(fa)中的(de)隔膜(mo)進行(hang)受力(li)分析(xi)如下(xia)：
F1=p2A+p3A1+F(1)
　　式中(zhong):F---閥球(qiu)下方(fang)彈簧(huang)的彈(dan)力;A--隔(ge)膜截(jie)面積(ji);A1--閥球(qiu)截面(mian)積;p2----吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)恒流(liu)閥上(shang)殼室(shi)壓力(li);p3---吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計出(chu)口壓(ya)力。
2)隔(ge)膜受(shou)到向(xiang)上的(de)作用(yong)力爲(wei)
F2=p1A+p2A1(2)
式中(zhong):p1--吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計入(ru)口壓(ya)力。
3)當(dang)隔膜(mo)上下(xia)受力(li)平衡(heng)時,即(ji)F1=F2:
p2A+p3A1+F=p1A+P2A1(3)
式(3)變(bian)形得(de):
P1-p2=F/A-A1(p2-p3)/A(4)
　　由于(yu)A1遠小(xiao)于A,因(yin)而A1(p2-p3)/A可(ke)以忽(hu)略不(bu)計，同(tong)時F和(he)A都是(shi)恒定(ding)💰值,故(gu)p1-p2也爲(wei)恒定(ding)值,即(ji)流量(liang)不會(hui)因爲(wei)出口(kou)壓力(li)的變(bian)🍓化而(er)變化(hua),上述(shu)即吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理。
 
2轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)氣體(ti)吹掃(sao)應用(yong)分析(xi)
2.1應用(yong)概述(shu)
　　氣體(ti)介質(zhi)的壓(ya)力測(ce)量通(tong)常采(cai)用導(dao)壓管(guan)的形(xing)式,帶(dai)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de) 壓力(li)變送(song)器 導(dao)壓配(pei)管安(an)裝如(ru)圖2所(suo)示。
 
　　圖(tu)2中吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)入口(kou)的吹(chui)掃N2具(ju)有恒(heng)定壓(ya)力，吹(chui)⭕掃✉️轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的出(chu)口接(jie)管和(he)調節(jie)裝置(zhi)(恒流(liu)閥🔞、針(zhen)型🔆閥(fa))構成(cheng)了1個(ge)負反(fan)饋閉(bi)環調(diao)節回(hui)路。在(zai)系統(tong)開始(shi)運行(hang)時，人(ren)工調(diao)節吹(chui)🔆掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)上的(de)針型(xing)閥,使(shi)吹掃(sao)N2以合(he)适的(de)流速(su)通過(guo)取壓(ya)口往(wang)工藝(yi)管道(dao)或👣設(she)備内(nei)流動(dong)，以防(fang)止顆(ke)粒🛀🏻物(wu)進入(ru)導壓(ya)🐇管。吹(chui)掃N2可(ke)以✂️正(zheng)向流(liu)動，說(shuo)明導(dao)壓管(guan)内的(de)吹掃(sao)N2壓力(li)大于(yu)工藝(yi)介質(zhi)的壓(ya)力，即(ji)變送(song)器測(ce)量的(de)壓力(li)值要(yao)大于(yu)工藝(yi)介質(zhi)的壓(ya)力;隻(zhi)要把(ba)吹掃(sao)N2與工(gong)藝介(jie)質的(de)❗實際(ji)壓力(li)誤差(cha)控制(zhi)在工(gong)程可(ke)以接(jie)受的(de)範⁉️圍(wei)内，測(ce)量的(de)精度(du)仍❓然(ran)可以(yi)保證(zheng)。
　　當系(xi)統波(bo)動導(dao)緻工(gong)藝管(guan)線中(zhong)介質(zhi)的壓(ya)力增(zeng)大時(shi)，吹掃(sao)N2的體(ti)積流(liu)量會(hui)瞬間(jian)減小(xiao),使得(de)導壓(ya)管内(nei)壓力(li)增大(da),反饋(kui)回路(lu)🐕将該(gai)壓力(li)變化(hua)反饋(kui)給調(diao)節裝(zhuang)置,調(diao)🥰節裝(zhuang)置就(jiu)會增(zeng)大吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)出口(kou)處N2體(ti)積流(liu)量,直(zhi)到吹(chui)💋掃N2體(ti)積流(liu)量值(zhi)回歸(gui)正常(chang);反之(zhi),系統(tong)波動(dong)🙇‍♀️導緻(zhi)工藝(yi)管線(xian)中介(jie)質的(de)壓力(li)減小(xiao)時,吹(chui)掃N2的(de)體積(ji)流量(liang)會瞬(shun)間🏒增(zeng)大,将(jiang)導壓(ya)管内(nei)的壓(ya)力拉(la)低,調(diao)節裝(zhuang)置檢(jian)測到(dao)該變(bian)化,就(jiu)會減(jian)小吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)出口(kou)處N2體(ti)積流(liu)量,直(zhi)到吹(chui)掃N2體(ti)積流(liu)量值(zhi)回歸(gui)正常(chang)。
　　因此(ci),不管(guan)工藝(yi)介質(zhi)的壓(ya)力如(ru)何變(bian)化，隻(zhi)要保(bao)證吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)出口(kou)N2的流(liu)速或(huo)者體(ti)積流(liu)量不(bu)變,就(jiu)🏃‍♀️可以(yi)認爲(wei)吹掃(sao)N2的壓(ya)力即(ji)爲工(gong)藝介(jie)質的(de)壓力(li),上述(shu)即吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)📞量計(ji)的應(ying)用原(yuan)理。
2.2理(li)想和(he)标準(zhun)狀态(tai)下氣(qi)體流(liu)量換(huan)算
　　氣(qi)體介(jie)質流(liu)量通(tong)常采(cai)用标(biao)準狀(zhuang)态下(xia)的體(ti)積流(liu)量來(lai)計量(liang),由于(yu)工藝(yi)專業(ye)給出(chu)的吹(chui)掃氣(qi)體數(shu)據一(yi)般是(shi)操作(zuo)狀态(tai)下😄的(de)值,因(yin)而在(zai)計算(suan)過程(cheng)中需(xu)要使(shi)用式(shi)
(5)所示(shi)的理(li)想氣(qi)體狀(zhuang)态方(fang)程進(jin)行換(huan)算:
pV=nR(273+t)(5)
　　式(shi)中:p---理(li)想氣(qi)體的(de)絕壓(ya),Pa;V---理想(xiang)氣體(ti)的體(ti)積，m3;n---氣(qi)體的(de)物質(zhi)☂️的🚩量(liang),mol;R---理想(xiang)氣體(ti)常數(shu),R=8.314Pa·m/(mol·K);t---理想(xiang)氣體(ti)的溫(wen)度,℃
式(shi)(5)可以(yi)變形(xing)爲
 
　　對(dui)于定(ding)量的(de)氣體(ti),n是不(bu)變的(de),R爲常(chang)數,所(suo)以定(ding)量氣(qi)體在(zai)😄操💯作(zuo)狀态(tai)下和(he)标準(zhun)狀态(tai)下變(bian)換等(deng)式爲(wei)
 
　　式中(zhong):p操作(zuo)---理想(xiang)氣體(ti)操作(zuo)狀态(tai)下的(de)絕壓(ya)，Pa;V操作(zuo),-理想(xiang)氣體(ti)操作(zuo)😄狀态(tai)下的(de)體積(ji),m³;t操作(zuo)理想(xiang)氣體(ti)操作(zuo)狀态(tai)下的(de)溫度(du),℃;p标況(kuang)---理想(xiang)💃氣體(ti)标準(zhun)狀态(tai)下絕(jue)壓,Pa;V标(biao)況---理(li)想氣(qi)體🔴标(biao)準狀(zhuang)🌈态下(xia)的體(ti)積,m³。
　　式(shi)(6)兩邊(bian)同時(shi)除以(yi)時間(jian)t,得到(dao)關于(yu)理想(xiang)氣體(ti)操作(zuo)狀态(tai)和标(biao)⁉️準🎯狀(zhuang)🔴态下(xia)體積(ji)流量(liang)的等(deng)式:
 
　　式(shi)中:qv操(cao)作---理(li)想氣(qi)體操(cao)作狀(zhuang)态下(xia)的體(ti)積流(liu)量，m³/h;qv标(biao)況---理(li)想氣(qi)體标(biao)🚩準狀(zhuang)态下(xia)的體(ti)積流(liu)量，m³/h。
　　由(you)式(7)可(ke)推導(dao)出操(cao)作狀(zhuang)态下(xia)和标(biao)準狀(zhuang)态下(xia)的理(li)想氣(qi)體體(ti)積流(liu)🛀量換(huan)算關(guan)系:
 
2.3應(ying)用案(an)例
　　某(mou)煤氣(qi)化裝(zhuang)置的(de)煤加(jia)壓及(ji)進料(liao)工序(xu)中的(de)吹掃(sao)N,工🔞藝(yi)參數(shu)見表(biao)1所列(lie)。吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)出口(kou)接管(guan)内徑(jing)D1=6mm,儀表(biao)專🥵業(ye)需要(yao)根據(ju)這些(xie)工藝(yi)參數(shu)和相(xiang)關管(guan)徑選(xuan)取量(liang)☂️程合(he)适的(de)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計。
 
2.3.1吹(chui)掃N2操(cao)作狀(zhuang)态下(xia)的正(zheng)常流(liu)速
　　首(shou)先必(bi)須确(que)定吹(chui)掃N2操(cao)作狀(zhuang)态下(xia)的正(zheng)常流(liu)速ʋ操(cao)作，ʋ操(cao)作決(jue)定了(le)qv操作(zuo)，是選(xuan)取轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)合适(shi)量程(cheng)的前(qian)提條(tiao)件。ʋ操(cao)作,qv操(cao)作,D1存(cun)在如(ru)下關(guan)系:
qv操(cao)作=3600(πD21ʋ操(cao)作/4)(9)
　　不(bu)同規(gui)範對(dui)該流(liu)量值(zhi)的描(miao)述有(you)所區(qu)别。HG/T20515--2014《僅(jin)表隔(ge)離✏️和(he)🔞吹洗(xi)設👅計(ji)規定(ding)》與APIRP551-1993ProcessMeasurementInstrumentation均(jun)規定(ding)吹掃(sao)氣體(ti)的流(liu)速在(zai)0.02~0.20m/s内👄選(xuan)取✊;而(er)SH3021-2013《石油(you)化工(gong)儀表(biao)及管(guan)道隔(ge)離和(he)吹洗(xi)設計(ji)規範(fan)》中規(gui)定,對(dui)于一(yi)般流(liu)量、液(ye)位和(he)壓力(li)測量(liang)的吹(chui)氣速(su)度宜(yi)爲0.2~0.3m/s。爲(wei)了避(bi)免各(ge)規範(fan)中數(shu)據不(bu)同而(er)産生(sheng)的争(zheng)議，選(xuan)擇幾(ji)個規(gui)範中(zhong)數據(ju)重合(he)部分(fen)的值(zhi)作爲(wei)吹掃(sao)N2操作(zuo)狀态(tai)下㊙️的(de)正常(chang)流速(su)較爲(wei)合适(shi)，即ʋ操(cao)作=0.2m/s。
2.3.2吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)量程(cheng)選擇(ze)
1)對于(yu)低壓(ya)吹掃(sao)N2,根據(ju)式(9)可(ke)計算(suan)出低(di)壓吹(chui)掃N2在(zai)操作(zuo)狀✨态(tai)㊙️下♋的(de)正常(chang)體積(ji)流量(liang)qv(L-操作(zuo))=0.020m³/h,利用(yong)式(8)将(jiang)qv(L-操作(zuo))換算(suan)成标(biao)準狀(zhuang)态下(xia)的體(ti)積流(liu)量qv(L-标(biao)況):qv(L-标(biao)況)≈0.02m³/h,則(ze)該低(di)壓N2吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的量(liang)程可(ke)選擇(ze)爲0.01~0.10m³/h。
2)對(dui)于高(gao)壓吹(chui)掃N2,仍(reng)然選(xuan)擇ʋ操(cao)作=0.2m/s,根(gen)據式(shi)(9)計算(suan)得qv(H-操(cao)作)=0.0203m³/h。将(jiang)工藝(yi)🔞介質(zhi)🙇🏻的相(xiang)關數(shu)據代(dai)入式(shi)(8)中,計(ji)算出(chu)該高(gao)壓N2吹(chui)掃轉(zhuan)子❄️流(liu)量計(ji)的正(zheng)常體(ti)積流(liu)量值(zhi)qv(H-标況(kuang);≈0.74~0.77m³/h,則該(gai)高壓(ya)N2吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)量程(cheng)可選(xuan)擇爲(wei)0.6~6.0m³/h。
以上(shang)選擇(ze)的吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)量程(cheng)的下(xia)限與(yu)正常(chang)流量(liang)值🈲很(hen)接近(jin),緣于(yu)理論(lun)計算(suan)做了(le)理想(xiang)化的(de)近似(si),且不(bu)考慮(lü)所有(you)的外(wai)部影(ying)響和(he)幹擾(rao)。因此(ci)在實(shi)際工(gong)🔞程應(ying)用中(zhong),吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)👄體積(ji)流量(liang)應有(you)足夠(gou)的上(shang)調空(kong)間，以(yi)應對(dui)複雜(za)的實(shi)際工(gong)況。
2.4注(zhu)意事(shi)項
2.4.1謹(jin)慎使(shi)用專(zhuan)利商(shang)提供(gong)的數(shu)據
　　由(you)于專(zhuan)利商(shang)工藝(yi)包中(zhong)給出(chu)了低(di)壓和(he)高壓(ya)吹掃(sao)Nz操作(zuo)❗狀态(tai)下的(de)質量(liang)流量(liang)正常(chang)值,其(qi)中低(di)壓N2的(de)qm(L-操作(zuo))=1.7kg/h，高壓(ya)N2的qm(L-操(cao)作)=5.9kg/h。其(qi)中低(di)壓⛷️吹(chui)掃N2的(de)ρL=5.36kg/m³,高壓(ya)吹掃(sao)N2的ρH=82.6kg/m³,進(jin)而利(li)用式(shi)(8)可換(huan)算成(cheng)相應(ying)的标(biao)準狀(zhuang)态🔅下(xia)的體(ti)積流(liu)量，并(bing)作爲(wei)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計量(liang)程的(de)選擇(ze)依據(ju)。
　　但是(shi),專利(li)商提(ti)供的(de)數據(ju)是否(fou)合适(shi)有待(dai)進一(yi)步考(kao)證，若(ruo)盲目(mu)使用(yong)可能(neng)使計(ji)算結(jie)果會(hui)有偏(pian)差，從(cong)而導(dao)緻吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)🔞量計(ji)💔選型(xing)錯誤(wu)。通過(guo)将低(di)壓和(he)高壓(ya)😍吹掃(sao)N,操作(zuo)狀态(tai)👈下的(de)質量(liang)流量(liang)值換(huan)算成(cheng)操作(zuo)狀态(tai)下的(de)流速(su)值，并(bing)且判(pan)斷該(gai)流速(su)是否(fou)合理(li)💁或者(zhe)是否(fou)符合(he)相關(guan)标準(zhun)規範(fan)，即可(ke)驗證(zheng)專利(li)商💋提(ti)供的(de)數據(ju)是否(fou)合适(shi)。
1)對于(yu)低壓(ya)吹掃(sao)N2,首先(xian)計算(suan)qv(L-操作(zuo)):
qv(L-操作(zuo))=qm(L-操作(zuo))/ρL=0.317(m³/h)
　　該體(ti)積流(liu)量除(chu)以吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)出口(kou)接管(guan)的流(liu)通截(jie)面🍉積(ji)S即可(ke)計算(suan)出Ʋ(L-操(cao)作):
Ʋ(L-操(cao)作)=qv(L-操(cao)作)/S=11217.27(m/h)=3.12(m/s)
2)高(gao)壓吹(chui)掃N2流(liu)速計(ji)算方(fang)法與(yu)低壓(ya)吹掃(sao)N2一緻(zhi),得出(chu)Ʋ(H-操作(zuo))=0.7m/s.
　　由上(shang)述計(ji)算結(jie)果可(ke)以看(kan)出，低(di)壓和(he)高壓(ya)吹掃(sao)N,操作(zuo)狀态(tai)下的(de)🥰流速(su)均大(da)于相(xiang)關标(biao)準規(gui)範中(zhong)對氣(qi)體吹(chui)掃介(jie)質流(liu)速的(de)規定(ding)範圍(wei),且Ʋ(H-操(cao)作)比(bi)相關(guan)标.準(zhun)規範(fan)中數(shu)值大(da)了一(yi)個數(shu)量級(ji)。如果(guo)按上(shang)述計(ji)算的(de)流速(su)🤞進行(hang)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計選(xuan)型，會(hui)使吹(chui)掃N2的(de)壓.力(li)與工(gong)😄藝介(jie)質的(de)壓力(li)之差(cha)遠大(da)于工(gong)程測(ce)量的(de)允許(xu)範圍(wei),造成(cheng)較大(da)的測(ce)量誤(wu)差，輕(qing)則導(dao)☂️緻控(kong)制系(xi)統頻(pin)繁報(bao)⭐警,影(ying)響回(hui)路調(diao)節的(de)品質(zhi)✍️，重則(ze)可能(neng)⭕引起(qi)裝置(zhi)跳車(che),成✊爲(wei)安全(quan)隐患(huan)。
2.4.2吹掃(sao)介質(zhi)操作(zuo)壓力(li)值選(xuan)擇錯(cuo)誤
　　文(wen)中以(yi)低壓(ya)吹掃(sao)N2爲例(li)進行(hang)說明(ming)。表1中(zhong)操作(zuo)壓力(li)有兩(liang)個值(zhi),弄🏒清(qing)♊楚兩(liang)個值(zhi)的意(yi)義,才(cai)不至(zhi)于計(ji)算錯(cuo)誤。計(ji)算時(shi)應🔅采(cai)用工(gong)藝介(jie)質正(zheng)常操(cao)作壓(ya)力，否(fou)則将(jiang)造成(cheng)量程(cheng)選擇(ze)錯誤(wu)。
3轉子(zi)流量(liang)計液(ye)體吹(chui)掃應(ying)用分(fen)析
3.1應(ying)用概(gai)述
　　煤(mei)氣化(hua)裝置(zhi)中液(ye)體吹(chui)掃的(de)典型(xing)應用(yong)是差(cha)壓法(fa)測量(liang)📧氣化(hua)🛀🏻爐激(ji)☔冷室(shi)液位(wei)。由于(yu)氣化(hua)爐激(ji)冷室(shi)内的(de)激冷(leng)水爲(wei)複雜(za)混合(he)物，既(ji)含有(you)易堵(du)塞的(de)固體(ti)顆粒(li).物，也(ye)含有(you)腐蝕(shi)性成(cheng)分,因(yin)此一(yi)般采(cai)用雙(shuang)📱法蘭(lan)差壓(ya)變送(song)器進(jin)行測(ce)量。變(bian)送👉器(qi)負壓(ya)側法(fa)蘭隔(ge)膜與(yu)激冷(leng)室内(nei)的氣(qi)相接(jie)觸,無(wu)需吹(chui)掃,而(er)變送(song)器正(zheng)壓側(ce)法蘭(lan)隔🔞膜(mo)則與(yu)激冷(leng)水接(jie)觸,必(bi)須引(yin)入沖(chong)洗水(shui)以防(fang)止取(qu)壓🔞口(kou)堵塞(sai)影響(xiang)液位(wei)測量(liang)，并延(yan)長變(bian)送器(qi)的壽(shou)命。帶(dai)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)雙法(fa)蘭差(cha)壓變(bian)送器(qi)安裝(zhuang)如圖(tu)3所示(shi)。
 
3.2分析(xi)方法(fa)
　　吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計應(ying)用于(yu)液體(ti)吹掃(sao)時的(de)分析(xi)手段(duan)❌與應(ying)用于(yu)氣🌈體(ti)吹掃(sao)有很(hen)大不(bu)同,需(xu)要運(yun)用流(liu)體力(li)學中(zhong)不可(ke)壓縮(suo)流體(ti)的相(xiang)關理(li)論。如(ru)圖3所(suo)示,由(you)于引(yin)入了(le)液體(ti)吹掃(sao)介質(zhi)沖洗(xi)水，變(bian)送器(qi)的正(zheng)壓測(ce)法蘭(lan)🏃‍♀️隔膜(mo)上測(ce)得的(de)壓力(li)不是(shi)參考(kao)♻️面上(shang)的壓(ya)力,而(er)是沖(chong)🔞洗水(shui)的壓(ya)力💁。根(gen)據差(cha)壓法(fa)測量(liang)液位(wei)的原(yuan)理，必(bi)須使(shi)點1處(chu)的沖(chong)洗水(shui)壓力(li)等于(yu)參考(kao)面處(chu)的壓(ya)力。以(yi)參考(kao)面爲(wei)基準(zhun),對1和(he)2兩點(dian)間的(de)沖洗(xi)水運(yun)⭐動軌(gui)迹列(lie)出不(bu)可壓(ya)縮流(liu)體的(de)一般(ban)⛷️能量(liang)方程(cheng)得:
 
　　式(shi)中：ρ水(shui)---沖洗(xi)水的(de)密度(du),kg/m³;g---重力(li)加速(su)度,m/s²;Pl水(shui)，P2水---分(fen)别爲(wei)1和2兩(liang)點處(chu)的壓(ya)力,Pa;ʋl,ʋ2---分(fen)别爲(wei)1和2兩(liang)點處(chu)的沖(chong)洗水(shui)流速(su),m/s;hf----總的(de)壓⛷️頭(tou)損🆚失(shi),m;Z---相對(dui)參👨‍❤️‍👨考(kao)面💃🏻的(de)液位(wei)高度(du),m。
由于(yu)點2在(zai)激冷(leng)室液(ye)面處(chu)的速(su)度近(jin)似爲(wei)零,即(ji)
ʋ2=0，則式(shi)(10)可簡(jian)化爲(wei)
 
3.3應用(yong)案例(li)
　　某煤(mei)氣化(hua)項目(mu)中,氣(qi)化爐(lu)激冷(leng)室内(nei)的工(gong)藝數(shu)據包(bao)💯括:激(ji)冷水(shui)溫度(du)爲230℃;激(ji)冷室(shi)内絕(jue)壓爲(wei)4.6MPa;激冷(leng)水密(mi)度爲(wei)895kg/m³。
3.3.1沖洗(xi)水最(zui)大流(liu)速的(de)确定(ding)方法(fa)
　　測量(liang)該氣(qi)化爐(lu)激冷(leng)室液(ye)位的(de)雙法(fa)蘭差(cha)壓變(bian)送器(qi)的安(an)裝方(fang)式與(yu)圖3一(yi)緻。同(tong)樣,在(zai)選擇(ze)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計量(liang)程之(zhi)前,需(xu)✍️确定(ding)ʋ1。3.2節從(cong)🚶理論(lun)上分(fen)析了(le)ʋ1的大(da)小不(bu)影響(xiang)測量(liang)的結(jie)果,但(dan)在實(shi)際應(ying)用中(zhong)，ʋ1的選(xuan)取應(ying)該從(cong)兩個(ge)方面(mian)🌈去考(kao)慮:
1)ʋ1值(zhi)應在(zai)合理(li)範圍(wei)内取(qu)小。在(zai)固定(ding)尺寸(cun)的流(liu)道内(nei)如果(guo)ʋ1值越(yue)大,相(xiang)應流(liu)量也(ye)越大(da),吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)口徑(jing)可能(neng)會随(sui)之增(zeng)大,從(cong)而導(dao)緻單(dan)台流(liu)量計(ji)的投(tou)資加(jia)大。
1)ʋ1值(zhi)應在(zai)合理(li)範圍(wei)内取(qu)小。在(zai)固定(ding)尺寸(cun)的流(liu)道内(nei)如🚶果(guo)ʋ1值越(yue)💞大,相(xiang)應流(liu)量也(ye)越大(da),吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)口徑(jing)可能(neng)會🈲随(sui)之增(zeng)大,從(cong)而導(dao)緻單(dan)台流(liu)量計(ji)的投(tou)資加(jia)大。
2)沖(chong)洗水(shui)的流(liu)态。儀(yi)表測(ce)量追(zhui)求穩(wen)定、擾(rao)動小(xiao),這與(yu)沖洗(xi)水的(de)流🚶态(tai)關系(xi)密切(qie),若沖(chong)洗水(shui)爲層(ceng)流時(shi),其流(liu)體形(xing)态穩(wen)定💔;而(er)當沖(chong)洗水(shui)爲湍(tuan)流時(shi),流體(ti)微團(tuan)的不(bu)規✂️則(ze)運動(dong)将導(dao)緻流(liu)體産(chan)生持(chi)續劇(ju)烈的(de)擾動(dong),給儀(yi)表💃🏻測(ce)量帝(di)來💋不(bu)利,應(ying)當盡(jin)量避(bi)免。
因(yin)此沖(chong)洗水(shui)處于(yu)層流(liu)态對(dui)測量(liang)較爲(wei)理想(xiang)，而臨(lin)界💋雷(lei)諾🧑🏽‍🤝‍🧑🏻數(shu)Re臨🏃‍♂️界(jie)是液(ye)體層(ceng)流态(tai)與湍(tuan)流态(tai)的理(li)論.分(fen)界點(dian),Re臨界(jie)=2300，根據(ju)Re臨界(jie)可以(yi)計算(suan)出ʋ1max計(ji)算公(gong)式如(ru)下:
ʋ1max=Re臨(lin)界V/D2(14)
　　式(shi)中:D2-沖(chong)洗水(shui)流道(dao)内徑(jing)，法蘭(lan)接口(kou)尺寸(cun)爲DN80,故(gu)D:=0.08m;ʋ1max--沖洗(xi)水最(zui)大流(liu)速,m/s;u--沖(chong)⭐洗水(shui)運動(dong)黏度(du),m2/s。
3.3.2吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計量(liang)程選(xuan)擇
　　計(ji)算之(zhi)前需(xu)要确(que)定沖(chong)洗水(shui)的相(xiang)關參(can)數。由(you)于沖(chong)洗水(shui)的量(liang)遠小(xiao)于氣(qi)化爐(lu)内激(ji)冷水(shui)的量(liang)，因而(er)當沖(chong)洗水(shui)進入(ru)氣化(hua)爐瞬(shun)間，其(qi)物👄理(li)性質(zhi)即被(bei)氣化(hua)爐内(nei)激冷(leng)水同(tong)化。取(qu)沖洗(xi)水的(de)溫度(du)t水=230℃,沖(chong)洗水(shui)的壓(ya)力p水(shui)=4.6MPa,沖洗(xi)水的(de)密⁉️度(du)ρ水=895kg/m³。
　　經(jing)查詢(xun)《化工(gong)物性(xing)數據(ju)表》知(zhi)，在溫(wen)度爲(wei)230℃,壓力(li)爲4.6MPa條(tiao)件下(xia),水的(de)動力(li)🔆黏度(du)μ=125×10-6Pa·s,運動(dong)黏度(du)ʋ=μ/ρ水=1.4×10-7(m2/s)。将(jiang)D,和u值(zhi)代入(ru)式(14)計(ji)算得(de):
ʋ1max=0.0048m/s
若取(qu)ʋ1=0.5ʋ1max=0.0024m/s,則沖(chong)洗水(shui)的體(ti)積流(liu)量qv水(shui)爲
 
　　故(gu)吹掃(sao)轉子(zi)流量(liang)計的(de)量程(cheng)可選(xuan)爲0.2~2.0m³/h。
3.4注(zhu)意事(shi)項
　　圖(tu)3中所(suo)示的(de)僅表(biao)根部(bu)閥建(jian)議采(cai)用全(quan)通徑(jing)球閥(fa),因爲(wei)🔞流道(dao)是㊙️直(zhi)⛱️通的(de),流阻(zu)小;如(ru)果換(huan)成流(liu)道是(shi)彎曲(qu)的截(jie)止閥(fa),沖洗(xi)水在(zai)彎道(dao)處會(hui)産生(sheng)不可(ke)忽略(lue)的損(sun)失,導(dao)緻點(dian)1處的(de)壓力(li)與參(can)考面(mian)處的(de)壓力(li)不.等(deng),從而(er)産生(sheng)測量(liang)誤差(cha)。
　　SH3021-2013《石油(you)化工(gong)儀表(biao)及管(guan)道隔(ge)離和(he)吹洗(xi)設計(ji)規範(fan)》規定(ding)🌈液體(ti)吹掃(sao)📧隻适(shi)用于(yu)采用(yong)導壓(ya)配管(guan)安裝(zhuang)方式(shi)的儀(yi)表，并(bing)👅推薦(jian)了0.015m'/h和(he)🤟0.025m2/h這2個(ge)吹掃(sao)流量(liang)值;而(er)HG/T20515-2014《僅表(biao)隔離(li)和吹(chui)洗設(she)計規(gui)定》與(yu)⭐APIRP551-　　1993ProcessMeasurementInstrumentation均規(gui)定當(dang)吹掃(sao)👉介質(zhi)爲液(ye)體時(shi)，吹掃(sao)流量(liang)範圍(wei)👈爲0.0014~0.0140m2/h。雖(sui)然2項(xiang)規範(fan)中沒(mei)有說(shuo)明該(gai)吹掃(sao)流量(liang)範圍(wei)所适(shi)用🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的(de)儀表(biao)安裝(zhuang)形式(shi),但該(gai)流量(liang)範圍(wei)值與(yu)SH3021-2013《石油(you)化工(gong)僅表(biao)及管(guan).道隔(ge)離和(he)吹洗(xi)設計(ji)規範(fan)》的推(tui)薦值(zhi)數量(liang)級一(yi)緻,因(yin)此應(ying)該也(ye)隻适(shi)用于(yu)采用(yong)導壓(ya)配管(guan)安裝(zhuang)形式(shi)的僅(jin)㊙️表。
　　如(ru)果按(an)照上(shang)述規(gui)範對(dui)圖3中(zhong)的儀(yi)表安(an)裝形(xing)式選(xuan)擇吹(chui)掃轉(zhuan)💃🏻子流(liu)量計(ji)的量(liang)程,一(yi)定會(hui)導緻(zhi)量程(cheng)過小(xiao),不♋僅(jin)起不(bu)到吹(chui)掃作(zuo)用,反(fan)而有(you)可能(neng)使激(ji)冷水(shui)反竄(cuan)至吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)中,導(dao)🎯緻儀(yi)表損(sun)壞或(huo)☀️引發(fa)安全(quan)事🏃🏻‍♂️故(gu)。
4結束(shu)語
　　吹(chui)掃轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)在煤(mei)氣化(hua)裝置(zhi)中應(ying)用廣(guang)泛,雖(sui)然規(gui)範💁或(huo)者工(gong)藝商(shang)提供(gong)了吹(chui)掃介(jie)質的(de)相關(guan)數據(ju),但🧑🏽‍🤝‍🧑🏻卻(que)未對(dui)數💛據(ju)的獲(huo)得追(zhui)本溯(su)源,也(ye)沒有(you)闡明(ming)這些(xie)數🛀🏻據(ju)應用(yong)的場(chang)合,容(rong)易對(dui)設計(ji)者産(chan)生錯(cuo)誤的(de)引導(dao)。本文(wen)從理(li)論角(jiao)度深(shen)入👌剖(pou)析了(le)吹掃(sao)的本(ben)質，并(bing)分别(bie)對💘吹(chui)掃.轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)在氣(qi)體和(he)液體(ti)吹掃(sao)應用(yong)中提(ti)出了(le)通用(yong)性的(de)量💘程(cheng)選擇(ze)方法(fa),有一(yi)定的(de)實用(yong)價值(zhi)。

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