流量计在纯碱厂的应用经验与体会

纯碱厂的主要产品为轻质纯碱和重质纯碱。纯碱行业生产的特点是环境恶劣，腐蚀性强，易燃易爆。其流体介质的种类繁多，液体介质主要有碱液、母液、灰乳、盐水、液氨、软水、淡水、海水、烧碱等；气体介质主要有蒸汽、氨气、二氧化碳、空气等等。流体的物理性质和化学性质相差很大，流体的输送管道由DNl5至DNl000不等，流体流量范围波动较大，所以在纯碱行业中，为适应不同流体介质的不同要求，必须选用满足流体特性的流量计量仪表。下面介绍一下关于纯碱厂流量计的应用经验与体会。

一、流量计的分类

    纯碱厂的流量计按测量方法一般可分为速度式流量仪表、容积式流量仪表和质量流量仪表三大类。

1、速度式流量计
     
    速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流流动速度为原理的流量计。一般包括：涡轮流量计、涡街流量计、旋进涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、分流旋翼式流量计、激光多普勒流量计、插入式流量计、差压式流量计、转子流量计等。一般情况下纯碱厂用得最多的就是速度式流量仪表。

2、容积式流量计
  
    容积式流量计就是在单位时间里直接测量通过管道的流体体积。一般包括：椭圆齿轮流量计、刮板式流量计、旋转活塞式流量计。

3、质量流量计
      
    质量流量计是用于计量流过某一横截面的流体质量流量或总量的流量计。一般有：科力奥式质量流量计、量热式流量计、冲量式流量计等。

二、流量计的选型

    根据纯碱行业特点，对流量计选型，一般可按以下几点进行：

• 首先要考虑防爆性能。纯碱行业中的的介质如：氨气是易燃易爆的介质，所以选型的第一步就是要考虑流量计量仪表的防爆性能。不仅要考虑流量计本身的防爆性，还要充分考虑整个流量测量系统必须满足防爆等级要求。
• 其次是弄清工艺介质的物理和化学特性。比如：介质的温度、压力、密度、粘度、电导率；流量测量范围；充许的压力损失；介质的腐蚀程度等等。通过综合考虑流体的的特性，选用合适的流量计。
• 最后就是流量计的性价比。根据不同流体，使用在不同的场合，选择合适的、性价比高的流量计。比如：用于成本核算或检测工艺控制过程重要参数的流量仪表，就要选用精度高、维护量少的进口流量仪表；而在工艺控制过程中只是作为一般参考价值的流量仪表，就以选用精度较低、比较经济的流量仪表。

三、流量计的主要技术参数

1. 计量范围：计量范围指流量计可测的最大流量与最小流量的范围。
2. 量程和量程比：计量范围内最大流量与最小流量值之差称为流量计的量程。最大流量与最小流量的比值称为量程比，亦称流量计的范围度。
3. 允许误差和精度等级：计量仪表在规定的正常工作条件下允许的最大误差，称为该流量仪表的允许误差，一般用最大相对误差和引用误差来表示。流量仪表的精度等级是根据允许误差的大小来划分的，其精度等级有：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5等。
4. 压力损失：压力损失的大小是流量仪表选型的一个重要技术指标。压力损失小，流体能消耗小，输运流体的动力要求小，测量成本低。反之则能耗大，经济效益相应降低。故希望流量计的压力损失愈小愈好。

四、应用实例

1、关于液体流量的计量

    纯碱厂的液体介质主要分为：碱液、 母液、灰乳、盐水、软水、淡水、海水。因此大多选用电磁流量计进行测量。电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行工作的，能测量具有一定电导率的液体或液固两相介质的体积流量。金湖鼎诚仪表有限公司系列电磁流量计具有如下优点：（1）、无压力损失。（2）测量范围大，电磁流量计口径从DN10mm到DN3000mm都有。（3）电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及因流体的温度、压力、密度和粘度而影响电磁流量计的精度。

2、关于蒸汽流量的计量
      
    蒸汽流量的计量，在整个纯碱生产中计量考核是最重要的，这关系到产品的消耗成本核算。纯碱厂用于蒸汽计量应用较多的是差压式流量计。差压式流量计是目前工业生产中检测流量最常用的一种流量仪表。因为它检测方法简单，没有可动部件，稳定性好，可靠性高，价格较低，仪表不经实流标定就能达到一定的精度，并且容易排除故障，所以在蒸汽的计量中我们基本上都是首选差压式流量计，基本上可以满足公司对蒸汽成本核算的要求。但是选用差压式流量计计量蒸汽时，为保证测量精度，还必须要对它进行温度和压力补偿。因为在实际检测中，工艺过程的压力和温度参数会经常波动，不可能完全符合标准节流装置的设计要求。另外，差压式流量计在安装时必须按标准进行安装，才能保证整个测量系统的测量误差在允许的范围内。
      
    经过多年的实践，我们感到用差压式流量计也有一定的局限性。由于差压式流量计的安装要求较高，在大口径管道使用差压式流量计测量经常会产生蒸汽泄漏，造成仪表维护量增加。纯碱厂大多用阿牛巴传感器测量蒸汽流量，采用了罗斯蒙特生产的阿牛巴配智能多变量变送器MF3095，该表集差压测量、压力测量、温度测量于一体，直接进行温度、压力补偿，输出流量，精度可达0.5级。比以往的仪表省去了压力变送器、温度变送器。在安装方面，其密封点减少为常规表的1/6，维护量是原来的1/10，精度确定大大提高。

3、关于气体流量的计量
       
    纯碱厂除了在蒸汽流量测量中采用差压式流量计外，在气体的测量中也是广泛应用,主要是对二氧化碳、压缩气等气体的计量，也是采用差压式流量计，如孔板流量计、弯管流量计等。

    孔板流量计是节流型差压流量计，是利用对流体节流装置施行节流产生差压来测量流体的流量的。孔板流量计基本原理：充满管道的流体，当它流经管道内的节流件时，流体将在节流件处形成局部收缩，因此，流速增加，静压力降低，在节流件前后产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，因而可依据压差来衡量流量大小。这种测量方法是以流动连续性方程（质量守恒定律）和伯努力方程 （能量守恒定律）为基础的。

    流量计应用是一项技术性、实用性、责任性很强的工作，要做好这项工作，必须充分了解各种流量计的测量原理，弄清测量对象的工艺状况，只有这样应用计量仪表才能经济、实用、可靠，从而更好地为纯碱生产服务！