德国VSERS100流量计公司同时我们还经营：三聚磷酸钠(俗称五钠)的生产过程中有一个中和过程，在该过程中磷酸和纯碱按一定比例混合、反应后被制成可用来进一步生产五钠的中和液。在这样一一个过程中为使产品质量得到有效控制就需要对加入中和罐的磷酸量根据分析结果进行精确的批量控制。存在的问题和解决方案   图1中流量计自1983年装置投产后就一直使用，到1997年已是残破不堪，常因其故障使装置的生产遭受影响。在这种情况下如何来解决好这个问题就很自然地纳入了我们的工作日程。我们首先想到的是想按原型号进行更新，但经市场询价后我们发现这种老式的仪表现在的售价实在太昂贵，竟达十一万多人民币一台，很不合算。经研究后，我们认为智能式电磁流量计能担此任(当时集批处理功能于一身的流量计还不多),其完善的功能和一体式结构既能够通过表头上的三个红外触摸键使将来的操作完全和老仪表一样在现场完成，也可利用这种仪表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通讯器或其它智能终端实现远程操作。该方案投资仅为三万元人民币左右(不计远程终端，暂未用)。图1为控制系统图 2仪表选型和系统设计 (1)根据工艺的酸流量情况我们选用了口径为DN50的电磁流量计，针对磷酸的特殊腐蚀特性确定了聚四氟乙烯(PIFE衬里和钽电极，电源为24VDC(因电磁阀也用该电源)。 (2)调节阀延用原旧阀。 (3)增加一个直流24V2.SW的二位三通电磁阀，用来控制调节阀的气源(该气源在旧系统中直接受控于流量计)。. (4)因所选流量计本身的触点输出容量最大仅为0.1A24W故增加一-个触点容量为0.5A24V激励电压为24VDC的中间继电器(该继电器直接固定在流量计自身的接线盒内)用以可靠驱动电磁阀。系统构成示意图见图2。1.测量液体　　孔板流量计测量液体流量时工艺管道水平安装,差压变送器的位置处于节流装置下方时,取压口应在节流装置的水平中心轴线下偏 45°角引出,这可以消样除由流体传放出的气体进入导压管和差压变送器(如图8).若差压变送器处于节流装置的上方时,除取压口下偏≤45°角 然后向上引导压管外,应在导压管的最高点装置集器或排气阀.(如图9）2.测量水蒸汽　　测量蒸汽流量时,安装方式一般为差压变送器低于,高于节流装置两种.(如图 12)取压口位置应附合上述安装要求,并在导压管制高点处装上放气阀和气体收集器。3.测量气体　　测量介质为清洁的气体流量时,安装方式一般为差压变送器高于,低于节流装置两种c如图11.12)取压口位置应符合上述安装要求,当差压变送器低于节流装置时,导压管必须向下弯至差压变送器,并在最低处装置放水阀和沉积器。4.测量腐蚀性液体和气体　　测量腐蚀性的液体和气体流量时,取压口应附合上述安装要求,不论管道是水平安装或垂直安装,差压变送器高于或低节流装置③.测量气体测量介质为清洁的气体流量时,安装方式一般为差压变送器高于、低于节流装置两种(如图11.12)取压口位置应符合上述安装要求,当差压变送器低于节流装置时,导压管必须向下弯至差压变送器,并在最低处装置放水阀和沉积器。德国VSERS100流量计公司1、测量管、法兰、浮子的材料选择   针对酒精、乙醛流量测量,可采用一般防腐材料1Cr18NigTi制作测量管、法兰、浮子;针对粗醋酸、冰醋酸的流量测量,由于其腐蚀性强,则测量管内部接触被测介质的所有部位和浮子均要衬聚四氟乙烯材料,测量管、法兰采用1Cr18NigTi材料。 2.金属管浮子流量计和口径的计算与选择(针对液体流量测量) (1)当工艺专业提出液体体积流量Qva,我们用下式计算系数FV: 其中:ρs是所选择浮子材料的密度(g/cm3);1Cr18NigTi浮子ρs=7.8(g/cm3);PTFE浮子ρs=3.4(g/cm3);ρs是被测量介质的密度(g/cm3)。(2)根据以上计算得到的系数FV,我们可以得到对于液体用水标校时的流量QV(水):QV(水)=FV·Qva (3)根据生产厂家提供的流量表可选择出QV(水)所对应的金属管浮子流量计的口径、浮子号。 (4)按此浮子号的量程值除以系数FV得出介质的流量范围QN,刻度可在0.9QN至1.1QN选择。 (5)举例说明。原始技术数据见表1,计算结果及选择见表2。 3.现场显示及远传的选择   现场显示选用M7,指示实际状态下流体的瞬时流量值/小时。   远传型式可选用Es-电远传输出4～20mA,亦可选用EX-本安防爆远传输出4～20mA。 4.显示仪表选择   选择流量积算仪,它具有瞬时流量显示和比例累积流量积算功能。在实际应用时，对于孔板流量计如果使用不当,会造成很大的测量误差，有时可达到20%左右。在流量计的使用中，如何减少其测量误差，必须考虑流量的测量原理和结构形式，注意使用条件和测量对象的物理性质是否与所选用的流量计性能相适应。下面就其测量误差进行分析:1.流量计算方程描述流体是充满圆管的、充分发展的定常流。若流动状态真实性无法确定,如果仍按照原有的仪表常数推算流量，将与实际流量存在误差。2.天然气以甲烷为主加上乙烷和其他少量的轻烃，真实相对密度小于或等于0.75。由于被测介质实际特性的不确定因素，以及实际物性变化影响仪表正常工作等对流量测量的不确定度产生影响。3.孔板的结构设计、加工、装配、安装、检验和使用必须符合标准规定的全部技术要求。由于各个装置自身及环境条件因素引起的不确定因素。3.1.孔板安装不正确　　管道水平安装，如果孔板开孔中心与管道中心线不同心;如果在安装过程中存在引压管堵塞及垫片等凸出物，则会造成孔板前后压差测量不准确，从而造成测量误差。3.2.孔板入口边缘被磨损　　在使用中，由于流体的磨蚀作用，使孔板的入口边缘变钝，被磨成圆形入口边缘。结果是在相同的流量下，孔口收缩系数变大，造成差压发生变化，造成测量误差。3.3.孔板表面的结垢　　长期使用时，孔板流量计表面结垢，使孔板的流通面积变小，从而造成差压增大，使流量计测量值大于实际值，影响计量精度。4.差压变送器零点漂移和量程设置不当　　由于时间较长，变送器的零点会发生漂移，这时差压变送器的输人和输出信号发生变化。若不及时调整，会造成实测流量值偏低或偏高。德国VSERS100流量计公司  玻璃转子流量计是通过量测设在直流管道内的转动部件的位置来推算流量的仪表甲,主要用于中、小管径的流量测量,使用范围广泛。相比其他类型的流量计,转子流量计可适用于高温高压场所,并且具有一定的耐腐蚀能力。   转子流量计按照用途可分为测量型及吹扫型。转子流量计具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。转子流量计适用于测量通过管道公称通径D≤150mm的小流量,也可以测量腐蚀性介质的流量。   测量型转子流量计主要用于尿素装置中管道公称通径D≤150mm,介质为工艺冷凝液、蒸汽冷凝液、脱盐水、冲洗水等介质的小流量测量，大部分的测量型转子流量计主要用于尿液等易结晶腐蚀.管线冲洗时的测量。 测量型转子使用时流量计必须安装在垂直走向的管段.上，以使流体介质自下而上地通过转子流量计。   吹扫型转子流量计一方面应用于尿素装置中用于设备氮封,另一方面应用于仪表测量管线的吹扫。例如一段蒸发冷凝器、二段蒸发冷凝器的压力测量，如果采用插入式膜片的结构，尿素蒸汽很容易在膜片.上产生结晶,影响测量结果,这时就需要采用吹扫转子流量计进行压力的测量。   吹扫型玻璃转子流量计在安装时应选择合适的位置安装,以确保流量计吹扫装置的调整、清洗、拆卸方便，并确保介质的流体方向与流量吹扫装置要求的方向相同。安装时，针型阀应全部关闭，在实际测量时为防止浮子的突然加速，上冲撞击限位器，损坏测量部件，应缓慢地打开针型阀，将压力调整到工作压力。超声波液位计出现故障指示灯常亮的情况主要有以下两种,解决方案如下供参考:1.在超声波持续零液位时,顶部灯亮,输出电流为22mA。而且隔一段时间后恢复液位时,故障不能自动解除,需关电重启后正常,给客户带来不必要的麻烦甚至损失。　　出现这种故障是安装附件的选择问题。由于超声波液位计是全球0度发射,优点上面也介绍了。它的另外一个与众不同的特点是,超声波的发射除了平面头外,在螺纹这里也是有发射的。如果持续的零位,再加上安装件选用金属支架。超声波液位计就会识别到支架部分的信号强度大于平面头接收的信号强度。而金属支架部分与发射波之间处于盲区距离。所以超声波处于保护状态,故障灯常亮,输出22mA。解决的办法就是选用非金属支架。因为选用非金属支架后,螺纹处的发射波能穿透出去,而零点液位的回波信号绝对会大于螺纹处的回波信号。2.经调试与重新编程后,顶部故障灯常亮,输出电流为22mA。出现这种故障情况,经实际查证,还是在编程与调试过程中,未能按照说明书要求。造成的程序紊乱而自保状态。客户在调试编程超声波液位计时,未能等到指示灯正常闪动,或则编程方法步骤根本不对,处于不稳定的编程调试。如果多次反复未依要求编程调试,超声波液位计将拒绝工作而自保。出现这种故障的解决方法是先将超声波液位计按要求复位,再进行重新编程。如果在未复位的情况下多次再编程,会出现以上故障。三聚磷酸钠(俗称五钠)的生产过程中有一个中和过程，在该过程中磷酸和纯碱按一定比例混合、反应后被制成可用来进一步生产五钠的中和液。在这样一一个过程中为使产品质量得到有效控制就需要对加入中和罐的磷酸量根据分析结果进行精确的批量控制。存在的问题和解决方案   图1中流量计自1983年装置投产后就一直使用，到1997年已是残破不堪，常因其故障使装置的生产遭受影响。在这种情况下如何来解决好这个问题就很自然地纳入了我们的工作日程。我们首先想到的是想按原型号进行更新，但经市场询价后我们发现这种老式的仪表现在的售价实在太昂贵，竟达十一万多人民币一台，很不合算。经研究后，我们认为智能式电磁流量计能担此任(当时集批处理功能于一身的流量计还不多),其完善的功能和一体式结构既能够通过表头上的三个红外触摸键使将来的操作完全和老仪表一样在现场完成，也可利用这种仪表本身具有的HART通信功能和RS485接口方便地使用HART通讯器或其它智能终端实现远程操作。该方案投资仅为三万元人民币左右(不计远程终端，暂未用)。图1为控制系统图 2仪表选型和系统设计 (1)根据工艺的酸流量情况我们选用了口径为DN50的电磁流量计，针对磷酸的特殊腐蚀特性确定了聚四氟乙烯(PIFE衬里和钽电极，电源为24VDC(因电磁阀也用该电源)。 (2)调节阀延用原旧阀。 (3)增加一个直流24V2.SW的二位三通电磁阀，用来控制调节阀的气源(该气源在旧系统中直接受控于流量计)。. (4)因所选流量计本身的触点输出容量最大仅为0.1A24W故增加一-个触点容量为0.5A24V激励电压为24VDC的中间继电器(该继电器直接固定在流量计自身的接线盒内)用以可靠驱动电磁阀。系统构成示意图见图2。  气体涡轮流量计中涡轮结构有焊接式和整体式,焊接式涡轮将叶片和轮毂焊接,整体式涡轮利用先进的CAD/CAM技术和数控加工技术直接加工成型。叶片型式主要有平板式和螺旋式,平板式叶片主.要应用于大外径焊接式涡轮,而螺旋式叶片应用较为广泛;材料主要有铝合金和不锈钢,铝合金与不锈钢相比具有自重较轻,工艺性好等特点;涡轮平均直径受流量计流通管径即型号的限制,可作为定参数处理;叶片数量选取主要考虑重叠度对仪表性能的影响,---般取13~20;叶片角度直接影响气体介质.对其产生驱动转矩的大小，气体介质对涡轮的驱动转矩公式为   式中:Td为驱动力矩,N.m;fd为周向驱动力,N;u1为介质入口速度,m/s;ɷ为涡轮角速度,rad/s。   综上述所述,采用整体式叶轮结构,螺旋型叶片，叶片数量为20。对于螺旋型叶片,需要确定叶片的螺旋角,根据式(2),要得到最大推动力矩,叶片螺旋角应为45°,但力矩公式是根据叶栅绕流计算得到,难免会和实际工况有所偏差。参考常用叶片角度,选取35°.45°和55°螺旋升角涡轮作为实验对象,气体涡轮流量计涡轮结构参数如图2所示。对于超声波流量计，流量修正系数K定义为沿超声流量计信号传播声道上的线平均流速Lv与管道截面平均流速Vs的比值。由式(2-13)和式(2-14)可以得到层流状态下的流量修正系数 K 为由式(2-17)和式(2-18)可以得到湍流状态下的流量修正系数K为根据表1可以得到不同雷诺数下湍流流态的流量修正系数K，而在实际工程应用中，当管道内流体雷诺数Re＜105时，湍流状态流量修正系数K为 当管道内流体雷诺数Re＞105时，湍流状态流量修正系数K为　　上述对于流量修正系数的分析是基于超声波流量计处于理想的安装条件下，即安装处管道内流体充分发展。实际流量修正系数不仅与雷诺数有关，还与管道的安装状况、流量计上下游管段长度等因素有关。通常情况下管道内实际流态分布与理想流态分布有偏差，对流量计的测量精度产生影响，因此在管道布置和流量计安装时，一般要求上游直管段大于10倍管道内径，下游直管段要大于5倍管道内径。1.流量测量　　现阶段，涡轮流量计对脉动流的直接测量还存在很大困难，但可通过误差方程分析、实验室试验和专业的脉动流量误差检测设备检测分析某一特定脉动流的测量误差。前两种方法基于脉动流的振幅和频率的可测量性，振幅和频率的测量可通过激光多普勒技术、热线风速仪法等。专业的脉动流量误差检测设备已有设备制造厂家在生产。1.1误差方程分析　　通过对机翼理论的研究，可列出涉及惯量、夹角、叶轮半径、角速度等参数的误差运动方程，通过编程可求得针对某一特定涡轮流量计的不同振幅和频率脉动流的测量误差。依据动量守恒定律，可列出包含流速、切线速度等参数的非线性微分方程，通过计算和分析可理论推导测量误差。1.2实验室试验　　现场实测脉动流的特性，采用已知标准体积压缩空气，在实验室模拟脉动流，将测量值与标准体积进行对比，分析测量误差。1.3误差检测设备检测　　上海某公司生产的一种燃气脉动流误差检测设备，可较精确地测得脉动误差值，但暂未在山西省广泛应用。在绝大多数燃气公司的实际运行管理过程中，脉动流的特性参数无法在日常运行监测数据中获取，因此，主要定性地说明脉动流对涡轮流量计计量偏差的影响。2.测量误差　　已有很多学者针对脉动流对计量的影响进行了研究。分析结果可知，由于叶轮受流体加速影响小，受流体减速影响大，计量始终存在正供销差。此外，正供销差取决于脉动流的振幅和频率，整体来说，如果脉动流频率大于叶轮角频率时正供销差值较大，脉动振幅增大时正供销差值也随之增大。3.脉动流对计量结果影响　　A分输站涡轮流量计距离上游最近的压缩站（往复式压缩机增压）不到7km，且该分输站工艺布置紧凑。据实地测量，流量计上游直管段长度约为6Dn（Dn为涡轮流量计口径，mm），下游直管段长度约为4Dn。此外，7km管道沿线地势高低不平，加之煤层气气质水含量较大，导致在低洼处极易形成积液，积液也会造成脉动流。　　2020年8—10月期间，下游公司发现正供销差持续增大时，对A分输站和B分输站的涡轮流量计进行了标定，但标定结果均为合格。随后下游公司在2020年11月5—7日对A至B分输站段管线进行了清管作业，共清出污水杂质约23t，清管完成后正供销差明显减小。清管前后实际供销差数据如表6所示。　　除此之外，通过日常对气体涡轮流量计的运行监测，供气瞬时流量每次显示数据都在变化，且在一定时间内在1个值上下频繁波动（波动幅度约为依20%）。综合上述情况，该输气管道存在脉动流的可能性很大。脉动流会造成正供销差影响，对下游接气单位不利，因此有必要对脉动流的影响进行修正。