摘要:概(gai)述了吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)
在煤氣(qi)化裝置(zhi)中的應(ying)用,通過(guo)理想氣(qi)體狀态(tai)方程和(he)不📧可壓(ya)縮流體(ti)的一般(ban)能量方(fang)程,深入(ru)剖析了(le)吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計在氣(qi)體和液(ye)體吹掃(sao)應用中(zhong)量程确(que)㊙️定的關(guan)鍵步驟(zhou)。以實際(ji)數據爲(wei)基礎,依(yi)據相關(guan)标準中(zhong)的條款(kuan),分别闡(chan)述💔了吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)在氣體(ti)和液體(ti)吹掃應(ying)用中量(liang)程的⭐選(xuan)擇過程(cheng);并且澄(cheng)清了在(zai)氣體吹(chui)掃應用(yong)💘中,吹掃(sao)轉子流(liu)量計在(zai)量程選(xuan)擇時容(rong)易犯的(de)兩個錯(cuo)誤;同時(shi)探讨了(le)相♌關标(biao)準規範(fan)在液體(ti)吹掃應(ying)用時的(de)局限性(xing)。
煤氣化(hua)裝置中(zhong)煤粉輸(shu)送管線(xian)内介質(zhi)爲被載(zai)氣流化(hua)的煤粉(fen),如果直(zhi)接采用(yong)導壓管(guan)的形式(shi)測量管(guan)道内的(de)壓力,煤(mei)粉極易(yi)📐堵塞取(qu)壓管線(xian);黑水或(huo)激冷水(shui)中不僅(jin)含有易(yi)堵塞取(qu)壓管線(xian)的固體(ti)顆粒物(wu),而且具(ju)有較強(qiang)的腐蝕(shi)性,如果(guo)變送器(qi)測量元(yuan)♍件與之(zhi)長時間(jian)直接接(jie)觸,會因(yin)爲磨損(sun)和腐蝕(shi)的雙重(zhong)影響大(da)幅縮短(duan)壽命㊙️。因(yin)此,必須(xu)在變送(song)器取壓(ya)通道和(he)工藝管(guan)道之間(jian)🎯利用中(zhong)✍️間介質(zhi)進行隔(ge)離。工業(ye)應用中(zhong)通常采(cai)用吹掃(sao)轉子流(liu)量計将(jiang)中間介(jie)質引入(ru)取壓管(guan)線内,可(ke)達到既(ji)不影響(xiang)測量精(jing)度,又可(ke)對測量(liang)💰管線⭐和(he)變送器(qi)起到保(bao)護作用(yong)的目的(de)。
1、吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計工作(zuo)原理
吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)由恒流(liu)閥、針型(xing)閥和轉(zhuan)子流量(liang)計三部(bu)分☁️組成(cheng),内部結(jie)構如圖(tu)1所示。當(dang)現場公(gong)用物料(liao)站有💰穩(wen)定的吹(chui)掃介質(zhi)輸出時(shi),可以認(ren)爲吹掃(sao)轉子流(liu)量計的(de)入口壓(ya)力是恒(heng)定的。對(dui)恒流🔱閥(fa)中的隔(ge)膜進行(hang)受力分(fen)析如下(xia):
F1=p2A+p3A1+F(1)
式中:F---閥(fa)球下方(fang)彈簧的(de)彈力;A--隔(ge)膜截面(mian)積;A1--閥球(qiu)截面積(ji);p2----吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計恒流(liu)閥上殼(ke)室壓力(li);p3---吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計出口(kou)壓力。
2)隔(ge)膜受到(dao)向上的(de)作用力(li)爲
F2=p1A+p2A1(2)
式中(zhong):p1--吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計入口(kou)壓力。
3)當(dang)隔膜上(shang)下受力(li)平衡時(shi),即F1=F2:
p2A+p3A1+F=p1A+P2A1(3)
式(3)變(bian)形得:
P1-p2=F/A-A1(p2-p3)/A(4)
由(you)于A1遠小(xiao)于A,因而(er)A1(p2-p3)/A可以忽(hu)略不計(ji),同時F和(he)A都是恒(heng)定值💰,故(gu)☂️p1-p2也爲恒(heng)定值,即(ji)流量不(bu)會因爲(wei)出口壓(ya)力的變(bian)📧化而變(bian)化🚶♀️,上述(shu)即吹掃(sao)轉子流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理。
2轉子流(liu)量計氣(qi)體吹掃(sao)應用分(fen)析
2.1應用(yong)概述
氣(qi)體介質(zhi)的壓力(li)測量通(tong)常采用(yong)導壓管(guan)的形式(shi),帶㊙️吹掃(sao)轉子流(liu)量計的(de)
壓力變(bian)送器
導(dao)壓配管(guan)安裝如(ru)圖2所示(shi)。
圖2中(zhong)吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計入口(kou)的吹掃(sao)N2具有恒(heng)定壓力(li)❓,吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計的出(chu)口接管(guan)和調節(jie)裝置(恒(heng)流閥、針(zhen)型閥)構(gou)🥰成了1個(ge)負🔞反饋(kui)閉環調(diao)節回路(lu)。在系統(tong)開始運(yun)行時,人(ren)工調節(jie)吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計上的(de)針型閥(fa)♈,使吹掃(sao)N2以合适(shi)的流⛷️速(su)通過取(qu)壓口往(wang)工藝管(guan)道或設(she)備内流(liu)動,以防(fang)止顆粒(li)物進入(ru)導壓管(guan)。吹掃N2可(ke)以⛹🏻♀️正向(xiang)流動,說(shuo)明導壓(ya)管内的(de)吹👈掃N2壓(ya)力大于(yu)工藝介(jie)質的壓(ya)力,即變(bian)送器測(ce)量的壓(ya)力值📞要(yao)大于工(gong)藝介質(zhi)的壓力(li);隻要把(ba)吹掃N2與(yu)工藝介(jie)質的實(shi)際壓力(li)誤差控(kong)制在工(gong)程可以(yi)接受的(de)範圍内(nei),測量的(de)精🈲度仍(reng)然可以(yi)保證。
當(dang)系統波(bo)動導緻(zhi)工藝管(guan)線中介(jie)質的壓(ya)力增大(da)時,吹🆚掃(sao)N2的♋體積(ji)流量會(hui)瞬間減(jian)小,使得(de)導壓管(guan)内壓力(li)增大,反(fan)饋🈲回路(lu)将該壓(ya)力變化(hua)反饋給(gei)調節裝(zhuang)置,調節(jie)裝置🔅就(jiu)會增大(da)吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計出口(kou)處N2體積(ji)流量,直(zhi)到吹掃(sao)N2體積流(liu)量值回(hui)歸正常(chang);反之,系(xi)統波動(dong)導緻工(gong)藝管線(xian)中介質(zhi)的壓力(li)減小時(shi),吹掃N2的(de)體積流(liu)量會瞬(shun)間增大(da),将導壓(ya)管内的(de)壓力拉(la)低,調節(jie)裝置檢(jian)測到該(gai)變化,就(jiu)會減小(xiao)吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計出口(kou)處N2體積(ji)流量,直(zhi)到吹掃(sao)N2體積流(liu)量值回(hui)歸正常(chang)。
因此,不(bu)管工藝(yi)介質的(de)壓力如(ru)何變化(hua),隻要保(bao)證吹掃(sao)轉子流(liu)量計出(chu)口N2的流(liu)速或者(zhe)體積流(liu)量不變(bian),就可以(yi)認爲吹(chui)掃N2的壓(ya)力即爲(wei)工藝介(jie)質的壓(ya)力,上述(shu)即吹掃(sao)💛轉子流(liu)量計的(de)🏃應用原(yuan)理。
2.2理想(xiang)和标準(zhun)狀态下(xia)氣體流(liu)量換算(suan)
氣體介(jie)質流量(liang)通常采(cai)用标準(zhun)狀态下(xia)的體積(ji)流量來(lai)計量😍,由(you)于工藝(yi)專業給(gei)出的吹(chui)掃氣體(ti)數據一(yi)般☎️是操(cao)作狀态(tai)下的值(zhi)㊙️,因而在(zai)計算過(guo)程中需(xu)要使用(yong)式
(5)所示(shi)的理想(xiang)氣體狀(zhuang)态方程(cheng)進行換(huan)算:
pV=nR(273+t)(5)
式中(zhong):p---理想氣(qi)體的絕(jue)壓,Pa;V---理想(xiang)氣體的(de)體積,m3;n---氣(qi)體的物(wu)質的量(liang),mol;R---理想氣(qi)體常數(shu),R=8.314Pa·m/(mol·K);t---理想氣(qi)體的溫(wen)度,℃
式(5)可(ke)以變形(xing)爲
對于(yu)定量的(de)氣體,n是(shi)不變的(de),R爲常數(shu),所以定(ding)量氣體(ti)在操作(zuo)狀态下(xia)和标準(zhun)狀态下(xia)變換等(deng)式爲
式(shi)中:p操作(zuo)---理想氣(qi)體操作(zuo)狀态下(xia)的絕壓(ya),Pa;V操作,-理(li)想🚶♀️氣體(ti)⭐操作狀(zhuang)态下的(de)體積,m³;t操(cao)作理想(xiang)氣體操(cao)作狀态(tai)下的溫(wen)度😄,℃;p标況(kuang)---理想氣(qi)體标準(zhun)狀态下(xia)絕壓,Pa;V标(biao)況---理想(xiang)氣體标(biao)準狀🎯态(tai)下的♌體(ti)積,m³。
式(6)兩(liang)邊同時(shi)除以時(shi)間t,得到(dao)關于理(li)想氣體(ti)操作狀(zhuang)态和标(biao)🌈準狀🏃🏻态(tai)下體積(ji)流量的(de)等式:
式(shi)中:qv操作(zuo)---理想氣(qi)體操作(zuo)狀态下(xia)的體積(ji)流量,m³/h;qv标(biao)況---理想(xiang)氣🌈體标(biao)準狀态(tai)下的體(ti)積流量(liang),m³/h。
由式(7)可(ke)推導出(chu)操作狀(zhuang)态下和(he)标準狀(zhuang)态下的(de)理想氣(qi)✨體體✍️積(ji)流量換(huan)算關系(xi):
2.3應用案(an)例
某煤(mei)氣化裝(zhuang)置的煤(mei)加壓及(ji)進料工(gong)序中的(de)吹掃N,工(gong)藝參數(shu)見表1所(suo)列。吹掃(sao)轉子流(liu)量計的(de)出口接(jie)管内徑(jing)D1=6mm,儀✍️表專(zhuan)業需要(yao)根據這(zhe)些工藝(yi)參數和(he)相關管(guan)徑😘選取(qu)量程合(he)适😘的吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)。
2.3.1吹掃N2操(cao)作狀态(tai)下的正(zheng)常流速(su)
首先必(bi)須确定(ding)吹掃N2操(cao)作狀态(tai)下的正(zheng)常流速(su)ʋ操作,ʋ操(cao)作決定(ding)了qv操作(zuo),是選取(qu)轉子流(liu)量計合(he)适量程(cheng)的前提(ti)條件。ʋ操(cao)作✌️,qv操作(zuo),D1存在如(ru)下關系(xi):
qv操作=3600(πD21ʋ操(cao)作/4)(9)
不同(tong)規範對(dui)該流量(liang)值的描(miao)述有所(suo)區别。HG/T20515--2014《僅(jin)表隔離(li)㊙️和吹洗(xi)設計規(gui)定》與APIRP551-1993ProcessMeasurementInstrumentation均(jun)規定吹(chui)掃氣體(ti)的流速(su)在0.02~0.20m/s内☁️選(xuan)取;而SH3021-2013《石(shi)油化🌈工(gong)儀表及(ji)管道隔(ge)離和吹(chui)洗設計(ji)規範》中(zhong)規定,對(dui)于一般(ban)流量、液(ye)位和壓(ya)力⚽測量(liang)的吹氣(qi)速度宜(yi)爲0.2~0.3m/s。爲了(le)避免各(ge)規範中(zhong)🔱數據不(bu)同而産(chan)生的🍓争(zheng)議,選擇(ze)幾個規(gui)範中數(shu)據重合(he)部分的(de)值作爲(wei)吹🈲掃N2操(cao)作狀态(tai)下的正(zheng)常流速(su)較💁爲合(he)适,即ʋ操(cao)作=0.2m/s。
2.3.2吹掃(sao)轉子流(liu)量計量(liang)程選擇(ze)
1)對于低(di)壓吹掃(sao)N2,根據式(shi)(9)可計算(suan)出低壓(ya)吹掃N2在(zai)操作狀(zhuang)态下的(de)正☂️常體(ti)積流量(liang)qv(L-操作)=0.020m³/h,利(li)用式(8)将(jiang)qv(L-操作)換(huan)算成标(biao)準狀✉️态(tai)下的體(ti)🌈積流量(liang)qv(L-标況):qv(L-标(biao)況)≈0.02m³/h,則該(gai)低壓N2吹(chui)💛掃轉子(zi)流量計(ji)的量程(cheng)可選擇(ze)爲0.01~0.10m³/h。
2)對于(yu)高壓吹(chui)掃N2,仍然(ran)選擇ʋ操(cao)作=0.2m/s,根據(ju)式(9)計算(suan)得qv(H-操作(zuo))=0.0203m³/h。将工藝(yi)介質的(de)相關數(shu)據代入(ru)式(8)中,計(ji)算出該(gai)高壓N2吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)的正常(chang)體積流(liu)量值qv(H-标(biao)況;≈0.74~0.77m³/h,則該(gai)高壓N2吹(chui)掃轉子(zi)流👈量計(ji)的量程(cheng)可選擇(ze)爲0.6~6.0m³/h。
以上(shang)選擇的(de)吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計量程(cheng)的下限(xian)與正常(chang)流量值(zhi)🤟很🐕接近(jin),緣于理(li)論計算(suan)做了理(li)想化的(de)近似,且(qie)不考慮(lü)所有的(de)外部影(ying)響和幹(gan)擾。因此(ci)在實際(ji)工程應(ying)用㊙️中,吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)的體積(ji)流量應(ying)有足夠(gou)的上調(diao)空間,以(yi)應對複(fu)雜的實(shi)🏃🏻♂️際工況(kuang)。
2.4注意事(shi)項
2.4.1謹慎(shen)使用專(zhuan)利商提(ti)供的數(shu)據
由于(yu)專利商(shang)工藝包(bao)中給出(chu)了低壓(ya)和高壓(ya)吹掃Nz操(cao)✂️作狀态(tai)下的質(zhi)量流量(liang)正常值(zhi),其中低(di)壓N2的qm(L-操(cao)作)=1.7kg/h,高✌️壓(ya)N2的🏃🏻qm(L-操作(zuo)♻️)=5.9kg/h。其中低(di)壓吹掃(sao)N2的ρL=5.36kg/m³,高壓(ya)吹掃N2的(de)ρH=82.6kg/m³,進而利(li)用式(8)可(ke)換算成(cheng)相應的(de)标準狀(zhuang)态下的(de)體積流(liu)量,并作(zuo)⁉️爲吹掃(sao)轉🧡子流(liu)量計量(liang)程的選(xuan)擇依據(ju)。
但是,專(zhuan)利商提(ti)供的數(shu)據是否(fou)合适有(you)待進一(yi)步考⛱️證(zheng),若盲😘目(mu)使用可(ke)能使計(ji)算結果(guo)會有偏(pian)差,從而(er)導緻吹(chui)掃轉子(zi)流✨量計(ji)選型錯(cuo)誤。通過(guo)将低壓(ya)和高壓(ya)吹掃N,操(cao)作狀态(tai)下的質(zhi)量流量(liang)值換算(suan)成操作(zuo)狀态下(xia)的流速(su)值,并且(qie)判斷該(gai)流速是(shi)否合理(li)或者是(shi)否符合(he)相關标(biao)準規範(fan),即可驗(yan)證專利(li)商⛹🏻♀️提供(gong)的數據(ju)❌是否合(he)适。
1)對于(yu)低壓吹(chui)掃N2,首先(xian)計算qv(L-操(cao)作):
qv(L-操作(zuo))=qm(L-操作)/ρL=0.317(m³/h)
該(gai)體積流(liu)量除以(yi)吹掃轉(zhuan)子流量(liang)計出口(kou)接管的(de)流通截(jie)面❌積S即(ji)可計算(suan)出Ʋ(L-操作(zuo)):
Ʋ(L-操作)=qv(L-操(cao)作)/S=11217.27(m/h)=3.12(m/s)
2)高壓(ya)吹掃N2流(liu)速計算(suan)方法與(yu)低壓吹(chui)掃N2一緻(zhi),得出Ʋ(H-操(cao)作)=0.7m/s.
由上(shang)述計算(suan)結果可(ke)以看出(chu),低壓和(he)高壓吹(chui)掃N,操作(zuo)狀态下(xia)🔴的流速(su)均大于(yu)相關标(biao)準規範(fan)中對氣(qi)體吹掃(sao)介質流(liu)速的規(gui)定範圍(wei),且Ʋ(H-操作(zuo))比相關(guan)标.準規(gui)範✔️中數(shu)值💯大了(le)一個數(shu)量💛級。如(ru)果按上(shang)述計算(suan)的流速(su)進行吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)選型,會(hui)使吹掃(sao)N2的壓.力(li)與工📧藝(yi)介質的(de)壓♻️力之(zhi)差遠大(da)于工程(cheng)測量的(de)允許範(fan)圍,造成(cheng)較大的(de)測量誤(wu)差,輕則(ze)導㊙️緻控(kong)制系統(tong)頻繁報(bao)警,影響(xiang)回路調(diao)節的品(pin)質,重則(ze)可能引(yin)起裝置(zhi)跳車,成(cheng)爲安全(quan)隐患。
2.4.2吹(chui)掃介質(zhi)操作壓(ya)力值選(xuan)擇錯誤(wu)
文中以(yi)低壓吹(chui)掃N2爲例(li)進行說(shuo)明。表1中(zhong)操作壓(ya)力有☀️兩(liang)個值👌,弄(nong)清楚兩(liang)個值的(de)意義,才(cai)不至于(yu)計算錯(cuo)誤。計算(suan)🏃🏻時應💃🏻采(cai)用工藝(yi)介質💁正(zheng)常操作(zuo)壓力,否(fou)則将造(zao)🐪成量程(cheng)選擇錯(cuo)誤。
3轉子(zi)流量計(ji)液體吹(chui)掃應用(yong)分析
3.1應(ying)用概述(shu)
煤氣化(hua)裝置中(zhong)液體吹(chui)掃的典(dian)型應用(yong)是差壓(ya)法測量(liang)氣化爐(lu)激冷室(shi)液位。由(you)于氣化(hua)爐激冷(leng)室内的(de)激冷水(shui)♻️爲複雜(za)混合物(wu),既含💘有(you)易堵塞(sai)的固體(ti)顆粒.物(wu),也含有(you)🚩腐蝕性(xing)成分,因(yin)此一般(ban)采用雙(shuang)法蘭差(cha)壓變❌送(song)器進行(hang)測量。變(bian)送器負(fu)壓側法(fa)蘭隔膜(mo)與激冷(leng)室✂️内的(de)氣相接(jie)觸,無需(xu)吹掃,而(er)變送器(qi)正壓側(ce)法蘭隔(ge)🏃♂️膜則與(yu)激冷水(shui)接觸,必(bi)須引入(ru)沖洗水(shui)以防止(zhi)取壓口(kou)堵塞影(ying)響液位(wei)測量,并(bing)延長變(bian)送器的(de)壽命。帶(dai)吹🚶掃轉(zhuan)子流量(liang)計的雙(shuang)法蘭差(cha)壓變送(song)器安裝(zhuang)如圖3所(suo)示。
3.2分析(xi)方法
吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)應用于(yu)液體吹(chui)掃時的(de)分析手(shou)段與💁應(ying)用于氣(qi)體吹掃(sao)有很大(da)不同,需(xu)要運用(yong)流體力(li)學中不(bu)可壓縮(suo)流體💘的(de)相關理(li)論。如圖(tu)3所示,由(you)于引✨入(ru)了液體(ti)吹掃介(jie)質沖洗(xi)水,變送(song)器的正(zheng)壓測法(fa)蘭⛷️隔膜(mo)上測得(de)的壓力(li)不是參(can)考面上(shang)的壓力(li),而是沖(chong)👌洗水的(de)壓力。根(gen)據差壓(ya)法測量(liang)液位的(de)原理,必(bi)須使點(dian)1處的沖(chong)洗水🐪壓(ya)力等于(yu)參考🔱面(mian)處的壓(ya)力。以參(can)考面爲(wei)基準,對(dui)1和2兩點(dian)間的沖(chong)洗水運(yun)動軌迹(ji)列出不(bu)可壓縮(suo)流體的(de)一般能(neng)量方程(cheng)得:
式中(zhong):ρ水---沖洗(xi)水的密(mi)度,kg/m³;g---重力(li)加速度(du),m/s²;Pl水,P2水---分(fen)别爲1和(he)2兩點處(chu)的壓力(li),Pa;ʋl,ʋ2---分别爲(wei)1和2兩點(dian)處的沖(chong)洗水流(liu)速,m/s;hf----總的(de)壓頭損(sun)失,m;Z---相對(dui)參考面(mian)的液位(wei)高度,m。
由(you)于點2在(zai)激冷室(shi)液面處(chu)的速度(du)近似爲(wei)零,即
ʋ2=0,則(ze)式(10)可簡(jian)化爲
3.3應(ying)用案例(li)
某煤氣(qi)化項目(mu)中,氣化(hua)爐激冷(leng)室内的(de)工藝數(shu)據包括(kuo):激冷🈲水(shui)溫度爲(wei)230℃;激冷室(shi)内絕壓(ya)爲4.6MPa;激冷(leng)水密度(du)爲895kg/m³。
3.3.1沖洗(xi)水最大(da)流速的(de)确定方(fang)法
測量(liang)該氣化(hua)爐激冷(leng)室液位(wei)的雙法(fa)蘭差壓(ya)變送器(qi)的安裝(zhuang)方式與(yu)圖3一緻(zhi)。同樣,在(zai)選擇吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)量程之(zhi)前,需确(que)定ʋ1。3.2節從(cong)理論上(shang)分析了(le)ʋ1的大小(xiao)不影響(xiang)測量的(de)結⛱️果,但(dan)在實際(ji)應用中(zhong),ʋ1的選取(qu)應該從(cong)兩個方(fang)面去考(kao)慮:
1)ʋ1值應(ying)在合理(li)範圍内(nei)取小。在(zai)固定尺(chi)寸的流(liu)道内如(ru)果ʋ1值越(yue)✔️大,相應(ying)流量也(ye)越大,吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)的口徑(jing)可能會(hui)随之增(zeng)大,從而(er)導緻單(dan)台流量(liang)計的投(tou)資🧑🏽🤝🧑🏻加大(da)。
1)ʋ1值應在(zai)合理範(fan)圍内取(qu)小。在固(gu)定尺寸(cun)的流道(dao)内如果(guo)ʋ1值越大(da),相應流(liu)量也越(yue)大,吹掃(sao)轉子流(liu)量計的(de)口徑可(ke)能會🈚随(sui)之🌈增大(da),從而導(dao)緻單台(tai)流量計(ji)的投資(zi)加大。
2)沖(chong)洗水的(de)流态。儀(yi)表測量(liang)追求穩(wen)定、擾動(dong)小,這與(yu)沖🈲洗水(shui)的💃流态(tai)關系密(mi)切,若沖(chong)洗水爲(wei)層流時(shi),其流體(ti)形态穩(wen)定;而當(dang)沖洗水(shui)爲湍流(liu)時,流體(ti)微團的(de)不規則(ze)運動将(jiang)導緻流(liu)體産生(sheng)持續劇(ju)烈的擾(rao)動,給儀(yi)表測量(liang)帝來不(bu)利,應當(dang)盡量避(bi)免。
因此(ci)沖洗水(shui)處于層(ceng)流态對(dui)測量較(jiao)爲理想(xiang),而臨界(jie)雷諾數(shu)🥰Re臨界是(shi)液體層(ceng)流态與(yu)湍流态(tai)的理論(lun).分界點(dian),Re臨界=2300,根(gen)據Re臨界(jie)可以計(ji)‼️算出ʋ1max計(ji)算公式(shi)如下:
ʋ1max=Re臨(lin)界V/D2(14)
式中(zhong):D2-沖洗水(shui)流道内(nei)徑,法蘭(lan)接口尺(chi)寸爲DN80,故(gu)D:=0.08m;ʋ1max--沖洗水(shui)最大流(liu)速,m/s;u--沖洗(xi)水運動(dong)黏度,m2/s。
3.3.2吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)量程選(xuan)擇
計算(suan)之前需(xu)要确定(ding)沖洗水(shui)的相關(guan)參數。由(you)于沖洗(xi)水的量(liang)遠小于(yu)氣化爐(lu)内激冷(leng)水的量(liang),因而當(dang)沖洗水(shui)進入氣(qi)👉化爐💁瞬(shun)間🌈,其物(wu)理性質(zhi)即被氣(qi)化爐内(nei)激冷水(shui)同✔️化。取(qu)沖洗水(shui)的溫度(du)t水=230℃,沖洗(xi)水的壓(ya)力p水=4.6MPa,沖(chong)洗水的(de)密🔅度ρ水(shui)=895kg/m³。
經查詢(xun)《化工物(wu)性數據(ju)表》知,在(zai)溫度爲(wei)230℃,壓力爲(wei)4.6MPa條件💁下(xia),水🏃的動(dong)力🈚黏度(du)μ=125×10-6Pa·s,運動黏(nian)度ʋ=μ/ρ水=1.4×10-7(m2/s)。将(jiang)D,和u值代(dai)入式(14)計(ji)算得:
ʋ1max=0.0048m/s
若(ruo)取ʋ1=0.5ʋ1max=0.0024m/s,則沖(chong)洗水的(de)體積流(liu)量qv水爲(wei)
故吹掃(sao)轉子流(liu)量計的(de)量程可(ke)選爲0.2~2.0m³/h。
3.4注(zhu)意事項(xiang)
圖3中所(suo)示的僅(jin)表根部(bu)閥建議(yi)采用全(quan)通徑球(qiu)閥,因爲(wei)流道是(shi)直通的(de),流阻小(xiao);如果換(huan)成流道(dao)是彎曲(qu)的截止(zhi)閥,沖洗(xi)水在彎(wan)道處會(hui)産生不(bu)可忽略(lue)的損失(shi),導緻點(dian)1處的壓(ya)📧力與參(can)考面處(chu)的壓力(li)不.等,從(cong)而産生(sheng)測量誤(wu)差。
SH3021-2013《石油(you)化工儀(yi)表及管(guan)道隔離(li)和吹洗(xi)設計規(gui)範》規定(ding)液體吹(chui)掃隻适(shi)用于采(cai)用導壓(ya)配管安(an)裝方式(shi)的儀表(biao),并推薦(jian)了0.015m'/h和0.025m2/h這(zhe)2個吹掃(sao)流量值(zhi);而HG/T20515-2014《僅表(biao)隔離和(he)吹洗設(she)計規定(ding)》與🔅APIRP551- 1993ProcessMeasurementInstrumentation均規(gui)定當吹(chui)掃介質(zhi)爲液體(ti)時,吹掃(sao)流量範(fan)圍爲0.0014~0.0140m2/h。雖(sui)然2項規(gui)範中沒(mei)有說明(ming)該🏃吹掃(sao)流量💋範(fan)圍所适(shi)用的儀(yi)表安裝(zhuang)形式,但(dan)該流量(liang)範圍值(zhi)與㊙️SH3021-2013《石油(you)化工僅(jin)表💋及管(guan).道隔離(li)和吹洗(xi)設計規(gui)範》的推(tui)薦值數(shu)量🐆級一(yi)緻💰,因此(ci)應該也(ye)隻适用(yong)于采用(yong)導壓❓配(pei)管安裝(zhuang)形式的(de)僅♉表。
如(ru)果按照(zhao)上述規(gui)範對圖(tu)3中的儀(yi)表安裝(zhuang)形式選(xuan)擇吹🔞掃(sao)轉☀️子流(liu)量計的(de)量程,一(yi)定會導(dao)緻量程(cheng)過小,不(bu)僅起不(bu)到吹掃(sao)作用,反(fan)而有可(ke)能使激(ji)冷水反(fan)竄至吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)中,導緻(zhi)儀表損(sun)壞或㊙️引(yin)發安全(quan)事故。
4結(jie)束語
吹(chui)掃轉子(zi)流量計(ji)在煤氣(qi)化裝置(zhi)中應用(yong)廣泛,雖(sui)然規範(fan)或🌈者工(gong)🌈藝商提(ti)供了吹(chui)掃介質(zhi)的相關(guan)數據,但(dan)卻未對(dui)數據的(de)獲得追(zhui)本溯源(yuan),也沒有(you)闡明這(zhe)些數據(ju)應用的(de)場合,容(rong)易對設(she)計者産(chan)生錯誤(wu)的引導(dao)。本文從(cong)理論角(jiao)度深入(ru)剖析了(le)吹掃的(de)本質,并(bing)分别對(dui)吹掃.轉(zhuan)子流量(liang)計在氣(qi)體和液(ye)體吹掃(sao)應用中(zhong)提出了(le)通用性(xing)的量✔️程(cheng)選擇方(fang)法,有一(yi)定的實(shi)用價值(zhi)。
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