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质量流量计在粗醇计量中的应用

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 1 仪表简介

  该质量流量计量程为0~50t/h、精确度±0.2%、四线制、24VDC供电、4~20mA输出。它是根据科里奥利力原理来测量流体的质量流量的。其测量结构主体是两根平行的钛材测量管,流体流过两根平行的测量管,测量管受科里奥利力的作用产生反向振动,振动引起管子变形,入口和出口相位差随之改变(如图1)。

  当流经测量管的流体流量增加时,相位差增加。通过入口和出口的电磁式相位传感器就可以测量管子的振动相位。系统平衡由两根测量管的反相振动来保证。

  该质量流量计符合国家技术监督局1995年颁布的质量流量计国家计量检定规程(JJG897-95),和其他类型流量计相比具有以下优点:

  (1)测量值受流体温度、压力、粘度、电导率及流量特性变化的影响极小;

  (2)测量管振动频率高(1000Hz),受现场管道低频振动的影响很小;

  (3)安装方便,无需直管段,水平、竖直均可;

  (4)可同时测量流量、密度和温度。

  2 安装后出现的问题及解决方案

  2.1 问题

  质量流量计安装后,测量系统在调试过程中出现了一些不正常现象:

  (1)流量计显示时有时无,造成粗醇累积量不准确;

  (2)当小时流量在5t以上时,流量计显示却为0。

  2.2 原因

  (1)从检测仪表提供的信息看,主要报警在586#、587#、701#, 分别反映流体速度快和流体中含有气泡两种情况。

  (2)从使用情况看,粗醇包括两路:一路从甲醇分离器出口管道进入粗醇闪蒸槽,压力由13.5MPa降到4MPa后,又经调节阀进一步减至0.4MPa,两步降压闪蒸出部分气体;另一路从净醇洗涤塔来,因净醇洗涤塔液位控制不好,串入了一些气体。两路汇合后,经过流量计计量后送精馏工段提纯。此情况存在使流经流量计的粗醇夹带气泡的可能。

  (3)距流量计出口管道5m处有一90°向下弯头,使流体中的气泡上行,积存于装流量计的水平管线中,对测量结果造成严重影响。管内尖锐的高频呼啸声也说明了这种现象的存在。

  2.3 解决方案

  分析认为,故障原因主要是流经流量计的介质存在气液两相流。为此,提出了两种解决方案:一是在总管之前增加一个缓冲槽,消除压降后闪蒸的气泡;二是加装消气器,把闪蒸后的气泡放出去。经比较,缓冲槽体积大,加装需要的资金多,改造工作量大,困难也大;而消气器体积小,加装需要的资金少,改造工作量小,有停车机会就能装上。最终采纳了加装消气器的方案。

  消气器为法兰连接,器内有孔板、隔板和浮球阀。当被测液体进入容器后,经孔板的扰动和节流作用,被测液体中所包含的气体突破液膜而顺着倾斜的隔板汇集于消气器顶部,器内液面随着聚集的气体增加而下降,当液面降到某一高度时,浮球阀在浮球重力的作用下而打开,将气体排出,继而液面上升,浮球浮起,一旦浮球升至某一高度,排气阀便关闭。

  使用消气器时,要求器后有0.022MPa背压。仪控原有管道正好有一向上的升高量,可以起到背压阀的作用。在加装消气器的同时将流量计设定了小信号(<0.1t/h)切除,防止振动信号的干扰。

  3 改后使用情况

  加装消气器后,流量计显示仍时有时无,有时还发出空管报警信息。经仔细观察发现:消气器的放气阀长期处于排气状态,由于气体含量过多,消气器并没能将气泡排尽。

  解决上述问题可以采用以下两个方法:一是再串接一个放气阀,进一步消除气泡;二是将排气孔由6mm扩大至8mm,同时合理调整排气孔密封垫和弹簧,使其既不泄漏液体又可以断续排气。仪控采用了第二种方法,并将净醇洗涤塔进流量计管线并入粗醇闪蒸槽,以减少进入流体中的气相组分。


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