隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,氯化物在醫(yī)藥、化工、染料等領(lǐng)域?qū)加性絹碓街匾牡匚?。在生產(chǎn)過程中氯化物流量參數(shù)是生產(chǎn)工序中一項重要的測控數(shù)據(jù),然而由于氯化物的強腐蝕性、低電導(dǎo)率、易堵塞管道及工藝上的低流量等特點,使得氯化物流量測控多年來一直存在諸多問題。
1、電磁流量計
由于電磁流量計對被測液體有技術(shù)要求,即被測液體的電導(dǎo)率不能低于電磁流量計規(guī)定的閾值, 否則不能正常進行測量。通用型電磁流量計對被測液體電導(dǎo)率規(guī)定的閾值根據(jù)不同的型號而異,一般在5×10-6~10-4S/cm 之間; 使用時還取決于傳感器間流量信號線長度及其分布??紤]到氯化物屬于低電導(dǎo)率液體,某電化廠選用的電磁流量計,但是在實際使用中還是不能正常工作,示值經(jīng)常大幅跳動或流量時有時無。經(jīng)檢查,流量計的安裝符合要求,液體等電位接地良好,電纜絕緣等都不存在問題。由于查不到氯化物的電導(dǎo)率數(shù)據(jù),分析主要還是氯化物電導(dǎo)率低于或接近于規(guī)定的閾值導(dǎo)致上述問題。盡管電磁流量計傳感器內(nèi)無可動部件,也是測量導(dǎo)電流體較好的流量儀表,但是用于測量氯化物這種電導(dǎo)率很低或處于臨界狀態(tài)的流體流量還是不太適合。
2、遠傳浮子流量計
浮子流量計又稱轉(zhuǎn)子流量計,盡管其測量精度較低,但是它適用于低雷諾數(shù)和小流量測量,某種形狀的浮子甚至對流體的最小雷諾數(shù)要求達到40,這兩個技術(shù)特性比較適合氯化物流體的特點。考慮到介質(zhì)的強腐蝕性,某電化廠曾選用襯聚四氟乙烯的遠傳浮子流量計測量氯化物流量,但是由于氯化物是含有多種成分的易堵塞流體,而浮子流量計要求被測流體應(yīng)為清潔的流體,所以在使用過程中還是發(fā)生了浮子在錐形管腔體被卡堵等問題。盡管將流量計拆下清理重新組裝后仍可使用,但是使用不久又會被堵塞。而且在線拆卸清理還需要在工藝管道設(shè)置旁路管線及閥門等,這些不僅受到現(xiàn)場空間及成本上的限制,還存在著對生產(chǎn)的影響和操作上的不方便等問題。由于浮子流量計傳感器內(nèi)有可動部件,在測量含有易堵塞流體時容易發(fā)生堵塞,因此采用浮子流量計還是不能滿足連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)測量的需要。
3、質(zhì)量流量計
依據(jù)科里奧利原理的質(zhì)量流量計是一種具有精度高、量程比寬、無直管段要求、無需補償?shù)闹苯邮劫|(zhì)量流量計,盡管其價格昂貴,但是為了能找到一種適合測量氯化物流量的儀表,某電化廠也曾選用了質(zhì)量流量計來進行測量試驗。為了防止介質(zhì)對流量計的腐蝕,供應(yīng)商提供了內(nèi)襯PFA的質(zhì)量流量計,但在使用過程中還是出現(xiàn)了問題。內(nèi)襯PFA雖在防止介質(zhì)腐蝕方面起到了一定作用,但是由于傳感器口徑較小,且液體流量測控需要傳感器朝下安裝,因生產(chǎn)中氯化物流體有時處于間斷流動狀態(tài),這就導(dǎo)致了在實際使用過程中出現(xiàn)了傳感器流通管內(nèi)沉積結(jié)垢而局部堵塞和示值誤差問題,在選用測量氯化物流量時最終還是被淘汰了。
4、差壓式流量計
差壓類流量計是流量計范疇內(nèi)品種最多的流量儀表,某電化廠曾使用過V錐流量計、阿牛巴流量計等。由于差壓類儀表屬于受限于雷諾數(shù)的儀表,必須要先看是否滿足儀表的技術(shù)特性要求。以DN50管徑的氯化物最大流量8m3 /h、最小流量0.5-1m3 /h來分析是否滿足儀表的要求。根據(jù)上 述最小流量0.5-1m3 /h時,計算得到對應(yīng)的雷諾數(shù)為4000~6 800(黏度μ=1.5mPa·s),盡管V錐流量計是下限要求較低的儀表,其下限雷諾數(shù)也要達到≥8000才能正常工作,而阿牛巴要求的下限遠高于V錐流量計。所以當流量較小時,DN50管道由于受限于雷諾數(shù),差壓類流量計不能正常工作。
5、超聲波流量計
根據(jù)氯化物流量測控中出現(xiàn)的上述問題,在與生產(chǎn)超聲波流量計的嘉可廠家進行了廣泛的技術(shù)交流后,初步了解到針對氯化物流量測控難點,可以采用不受流體物性和性狀影響、傳感器內(nèi)無可動部件的超聲波流量計進行測量。
超聲波在流動的流體中傳播時,順流方向聲波速度會增大,逆流方向則減小,同一傳播距離就有不同的傳播時間。順流傳播的時間與逆流傳播的時間之差與被測流體的流速有關(guān),據(jù)此求出流體的流速。
對于氯化物流量的測量,鑒于以前也曾多次得到過其他流量計廠家產(chǎn)品可靠的承諾,所以決定先采用手持式超聲波流量計現(xiàn)場進行測控試驗,若測控效果和數(shù)據(jù)可靠,再陸續(xù)改造。經(jīng)過約半年時間的現(xiàn)場實際測量考驗,流量測控參數(shù)穩(wěn)定可靠,完全符合生產(chǎn)工藝的需要。根據(jù)這種情況,生產(chǎn)中陸續(xù)采用了多臺固定式超聲波流量計,至今測量穩(wěn)定,并且能夠?qū)崿F(xiàn)氯反應(yīng)器的參數(shù)自動比值調(diào)節(jié)。經(jīng)驗證,超聲波流量計還用于其他裝置氯化反應(yīng)物液體的流量測量,均取得較好的測量效果。