質(zhì)量流量計(jì)在合成氨裝置的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2023-03-17 10:58:41來(lái)源：hseauto.cn來(lái)源：..
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現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了很快的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于技術(shù)的改造也在不斷加強(qiáng)，設(shè)備的更新速度也越來(lái)越快，特別是工業(yè)企業(yè)，在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，為了使生產(chǎn)操作技術(shù)水平更高，同時(shí)也可有效是監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程，眾多企業(yè)都紛紛將有關(guān)介質(zhì)流量的檢查及測(cè)量的儀器都用上，以達(dá)到管理與控制企業(yè)生產(chǎn)。另外，在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中免不了要輸送物料，為保證企業(yè)效益，就需要對(duì)每次輸送的物料量進(jìn)行精確的計(jì)算。因此，用于流量檢測(cè)的儀器對(duì)于現(xiàn)代企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要。
1.流量檢測(cè)儀器的重要性
進(jìn)入二十一世紀(jì)，各大企業(yè)的發(fā)展在科學(xué)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上都呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)越來(lái)越激烈，這樣就使得企業(yè)不得不考慮降低成本以及提高產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，要如何做才能將成本降到最低，而產(chǎn)品質(zhì)量又能不斷提高呢？除了使用高科技、高素質(zhì)人才，還需要用上精密的儀器設(shè)備，尤其是對(duì)于工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，不僅要有專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)來(lái)為企業(yè)提供決策依據(jù)，而且在生產(chǎn)進(jìn)行時(shí)，還要有實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)方便企業(yè)隨時(shí)監(jiān)視及控制生產(chǎn)過(guò)程。此時(shí)，就需要用到有關(guān)流量測(cè)量?jī)x器。現(xiàn)市場(chǎng)上的流量測(cè)量?jī)x器品種繁多，有用于專(zhuān)門(mén)測(cè)量氣體的，有用于專(zhuān)門(mén)測(cè)量液體的，還有用于測(cè)量混相流體、粘稠流體、粉塵或是固體顆粒等很多測(cè)量?jī)x器。并且用于顯示數(shù)據(jù)的測(cè)量?jī)x表也是復(fù)雜多樣，有節(jié)流式的流量測(cè)量?jī)x表，也有電磁式的流量測(cè)量?jī)x表，還有容積式的流量測(cè)量?jī)x表等很多。因此，各大工業(yè)企業(yè)要根據(jù)自己的實(shí)際生產(chǎn)需要來(lái)對(duì)流量測(cè)量?jī)x器進(jìn)行選擇。
值得注意的是，對(duì)于流量測(cè)量?jī)x器的選擇不單是對(duì)流量計(jì)的選擇，而且還應(yīng)重視流量?jī)x器的安裝，其安裝的正確與否也能影響到最終的測(cè)量，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，影響企業(yè)決策。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，流量?jī)x器通常都能夠體現(xiàn)其精準(zhǔn)度，但是到了實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中時(shí)，由于流體或是環(huán)境的改變，其精準(zhǔn)度就無(wú)法得到保障了，有些受?chē)?yán)重影響的還會(huì)無(wú)法正常工作。
下面，我們就以一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用更符合企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的測(cè)量精確度要求。
2.旋渦流量計(jì)的應(yīng)用
某公司在更換流量計(jì)之前在合成氨裝置當(dāng)中一直都是使用的旋渦流量計(jì)進(jìn)行液氨的測(cè)量，雖其也能使用，但是其測(cè)量結(jié)果并不精確，其數(shù)據(jù)與合成氨廠使用質(zhì)量流量計(jì)所測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)存在很大的差別。現(xiàn)就這一問(wèn)題進(jìn)行分析。
2.1旋渦流量計(jì)的測(cè)量原理
旋渦流量計(jì)的制造主要是通過(guò)液體力學(xué)當(dāng)中所提到的一種卡門(mén)渦街現(xiàn)象而生產(chǎn)出來(lái)的?？ㄩT(mén)渦街現(xiàn)象是指旋渦發(fā)生體在以垂直方向插入流體中時(shí)，液體會(huì)繞過(guò)發(fā)生體而產(chǎn)生渦列，在滿(mǎn)足所需條件下，非對(duì)稱(chēng)的渦列就會(huì)穩(wěn)定下來(lái)，而這時(shí)，旋渦產(chǎn)生的頻率（f）和流體的速度（v）與旋渦發(fā)生體的寬度（d）就會(huì)產(chǎn)生一定關(guān)系，其可用f=St*v/d來(lái)表示，其中的St表示斯特勞哈爾數(shù)。其測(cè)量原理見(jiàn)圖1。
從公式當(dāng)中，我們可以看出，旋渦流量計(jì)在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，被測(cè)量介質(zhì)的溫度、壓力及密度都不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，而且其測(cè)量的精準(zhǔn)度也夠高、無(wú)零點(diǎn)漂移、壓損又小、測(cè)量的范圍度又夠?qū)?，按常理?lái)說(shuō)其應(yīng)該能用于合成氨裝置當(dāng)中。但是其測(cè)量結(jié)果與質(zhì)量流量計(jì)相比又出現(xiàn)了很大的差別。
2.2旋渦流量計(jì)測(cè)量結(jié)果不精確的原因
首先對(duì)公式進(jìn)行檢測(cè)，但檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)外界條件完全符合公式中所需求，而且對(duì)其安裝也進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其安裝也非常合理。最后經(jīng)過(guò)多次觀察，發(fā)現(xiàn)在氣溫升高的 條件下，使用旋渦流量計(jì)所測(cè)量的結(jié)果要比實(shí)際生產(chǎn)中的值要高得多。經(jīng)分析，其主要原因是在對(duì)液氨進(jìn)行輸送及儲(chǔ)存的過(guò)程當(dāng)中，由于溫度升高或是氣壓下降時(shí)，液氨會(huì)產(chǎn)生形態(tài)上的變化，其有部分可能會(huì)轉(zhuǎn)成氣體，造成了在輸送過(guò)程當(dāng)中有氣液兩相流，而導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)較大的誤差。因此，要想保證旋渦流量計(jì)的精準(zhǔn)度就必須維持輸送及存儲(chǔ)過(guò)程當(dāng)中的溫度及壓力。
3.質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用
經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在輸送的過(guò)程當(dāng)中，雖然液氨的體積有所變化，但其總質(zhì)量未變，因此，該公司考慮用不受體積影響的質(zhì)量流量計(jì)代替旋渦流量計(jì)。
3.1質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量原理
質(zhì)量流量計(jì)因是依照科氏力原理來(lái)對(duì)流體的質(zhì)量及流量進(jìn)行測(cè)量的，因此也被稱(chēng)為是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)。科氏力就是指物體在旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的力。其與液體的質(zhì)量關(guān)系可用Fc=2*△m（v*ω）來(lái)表示，其中的Fc就是指科氏力，而△m指的是物體的質(zhì)量，v是指物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的徑向速度，ω是指角速度。此公式表明，科氏力是隨著物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量、速度的變化而產(chǎn)生變化的，其與物體的質(zhì)量流量是成正比的。
其最大的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于所要測(cè)量的介質(zhì)的質(zhì)量流量，其可不受物體的密度、粘度等物性的影響而直接進(jìn)行，并保證其精準(zhǔn)度。而且從公式中們也可以看出，其與輸送管道的長(zhǎng)度也沒(méi)有任何關(guān)系，也就是說(shuō)其對(duì)于所有的流體幾乎都可以進(jìn)行測(cè)量，無(wú)論是高粘度的液體還是兩相流體。
但是實(shí)踐還向我們顯示了，即使是質(zhì)量流量計(jì)，它也有一定的局限性，那就是對(duì)于氣液兩相流體的測(cè)量，若氣液兩相流體當(dāng)中含有的氣體量過(guò)大，其就會(huì)影響質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度，但氣體的含量為多少才會(huì)影響質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度目前還處于研究階段。不過(guò)，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，無(wú)論是測(cè)量哪種流體，質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度還是要更高些的。
4.質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用效果
此公司在用質(zhì)量流量計(jì)更換了所有的漩渦流量計(jì)之后，其產(chǎn)生的巨大的效果。首先，質(zhì)量流量計(jì)使用至今其穩(wěn)定性還保持良好；其次，其測(cè)量的精確度也得到了提高；再次，質(zhì)量流量計(jì)的質(zhì)量良好，使用至今基本未維護(hù)，相比于以前的旋渦流量計(jì)來(lái)說(shuō)，工廠對(duì)于儀器進(jìn)行日常維護(hù)的工作量減少了很多；最后，由于質(zhì)量流量計(jì)方便拆裝，其在進(jìn)行檢修時(shí)也省去了很多工作，得到了企業(yè)維護(hù)及工作人員的認(rèn)可。
進(jìn)行比較之后發(fā)現(xiàn)，雖然質(zhì)量流量計(jì)的價(jià)格要比旋渦流量計(jì)要高一些，但是其對(duì)于液氨的測(cè)量精準(zhǔn)度提高了很多，在合成氨裝置當(dāng)中的應(yīng)用也更具優(yōu)勢(shì)。對(duì)廠里的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行核算時(shí)發(fā)現(xiàn)，購(gòu)買(mǎi)質(zhì)量流量計(jì)之后其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)明顯提高了許多。
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使企業(yè)發(fā)展的速度也越來(lái)越快，但同時(shí)也讓市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，眾多事實(shí)告訴我們，流量計(jì)的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)成本的降低及產(chǎn)量的增加都有著非常大的促進(jìn)作用。因此，對(duì)于流量計(jì)的選擇就必須非常慎重。實(shí)踐表明，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，質(zhì)量流量計(jì)的精準(zhǔn)度要比旋渦流量計(jì)的精準(zhǔn)度高得多，其更體符合企業(yè)進(jìn)行精細(xì)化生產(chǎn)的需要，而且其應(yīng)用效果也告訴我們，其對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)能產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益?？偟脕?lái)說(shuō)，質(zhì)量流量計(jì)在合成氨裝置中的應(yīng)用非常值得推廣。
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