[摘要]質量(liang)流量計
在化(huà)工企業是應(yīng)用很廣泛的(de)一種儀表,尤(yóu)其在石化行(háng)業。由于質量(liàng)流量計造價(jià)很高,在有機(ji)酸生産📐企業(ye)中考慮到成(chéng)本等因素安(ān)裝的沒有石(shi)化行業廣泛(fan),但質量流量(liàng)計能控制尤(yóu)♍其是液體的(de)質量,因而目(mu)前也在逐漸(jiàn)被接納并應(yīng)用。
1質量流量(liang)計工作原理(li)
在有機酸生(shēng)産過程和貿(mao)易結算中,僅(jin)測量體積流(liú)量👣是不夠💃🏻的(de)☁️,由于産品質(zhì)量控制、物料(liao)配比測定、成(cheng)本核算以🧑🏽🤝🧑🏻及(jí)生📞産過程自(zi)💛動調節等許(xu)多應用場合(he)的需要,還必(bì)須了解流體(tǐ)的質量流量(liang)。流體的體積(jī)是流體溫度(dù)、壓力和密度(dù)的函數。本文(wén)主要介紹科(ke)🈲裏奧利質量(liàng)流量計的工(gōng)🌈作原理。
科裏(li)奧利質量流(liú)量計(簡稱科(kē)氏力流量計(ji))是一種利用(yong)🌐流體在‼️振動(dong)管中流動而(ér)産生與質量(liàng)流量成正比(bi)的科裏奧🔅利(li)力的原理來(lái)直接測量質(zhi)量流量的儀(yi)表。科氏力流(liú)量計結構有(you)多種形🚩式,一(yi)般由振㊙️動管(guǎn)與轉換器組(zǔ)成。振動管(測(cè)🌈量管道)是敏(mǐn)感器件✂️,有U形(xing)、Ω形、環形、直管(guan)形及螺旋形(xing)等幾種😘形狀(zhuang),也有用🔱雙管(guǎn)等方式,但基(ji)本原理相同(tong)。
下面以U形管(guǎn)式的質量流(liu)量計爲例介(jie)紹。U形管的兩(liǎng)個開口端固(gù)定,流體由此(ci)流入和流出(chū)。U形管頂端裝(zhuang)📱有電💔磁激振(zhen)裝置,用于驅(qu)❄️動U形管,使其(qi)鉛垂直于U形(xíng)管所在🔆平面(mian)的方向以🔱0-0爲(wei)軸按固有頻(pín)率振動。U形管(guǎn)的振動迫使(shǐ)管中流🔴體在(zai)沿管道流動(dong)的同時又随(suí)🌈管道作垂直(zhí)運動,此時流(liú)體将受到科(kē)氏力的作用(yong),同時流體以(yi)🈲反作用力作(zuo)用于U形管。由(you)于流體在U形(xing)管兩側的流(liu)動方🐪向相反(fan)👨❤️👨,所以作用于(yu)U形管兩側的(de)科氏力大小(xiao)相等方向相(xiang)反,從而使U形(xing)管受到--個力(lì)矩的作用,管(guan)端繞R--R軸扭轉(zhuǎn)而産生扭轉(zhuan)變形,該變形(xíng)🐕量的大小與(yǔ)通過流量計(ji)的質量流量(liang)具有确定的(de)🍉關系。因此,測(cè)得這個變形(xing)量,即可測得(de)管内流體的(de)✍️質量流量。
設(shè)U形管内流體(tǐ)流速爲u,U形管(guǎn)的振動可視(shì)爲繞0-0爲軸的(de)瞬時轉♌動,轉(zhuan)動角速度爲(wei)w,若流體質量(liang)爲m,則其上所(suǒ)作用的科氏(shì)力爲🥰
F=2muw*u
式中,F.w、u均(jun1)爲矢量,是按(àn)正弦規律變(bian)化的。科氏力(lì)流量🙇🏻計能直(zhí)接測得氣體(ti)、液體和漿液(yè)的質量流量(liang),也可以用于(yu)多相流👈測量(liang)♻️,且不受被測(cè)介質物理參(can)數的影響。測(cè)量精度較高(gao),量程比可達(dá)100:1。但同時量程(cheng)比與🈲流量和(hé)精度也有一(yī)定的變化關(guan)系。
2質量流量(liàng)計的選型及(ji)安裝
2.1選型.
有(yǒu)機酸生産中(zhong)要根據實際(ji)需要對質量(liang)流量計進✏️行(háng)🚶選型,比如㊙️液(yè)體的腐蝕性(xing)、對精度的要(yào)求、實際流🏃♂️量(liang)等🈚等。在質量(liang)流量計的選(xuǎn)型中還會有(yǒu)對彎管、微⭐彎(wān)管和直管傳(chuan)感器的選擇(zé),一般也是🚩要(yao)根據現場工(gong)藝條件來進(jin)行。直管和微(wei)彎管傳感器(qi)的特點是:可(ke)清淨、自排🔞空(kong)、易于檢查🆚、無(wu)堵塞、衛生型(xíng);而彎管傳感(gǎn)器的特點是(shi):抗幹擾能力(li)強✊、量程比寬(kuan)、氣體應用、貿(mao)易結算✌️更可(ke)靠。在我公司(sī)的有機酸灌(guàn)裝系統中,統(tǒng)一選用彎管(guan)傳感❗器,316L材質(zhi),測量精度要(yào)求在±0.1%.
2.2安裝
管(guan)線中的法蘭(lán)、閥門、縮徑、彎(wān)頭等都會對(dui)管道中的流(liu)體産生‼️一定(dìng)的影響,以流(liú)速爲基礎測(cè)量的流量計(jì)對直管斷都(dōu)有一定的要(yào)求,但是質量(liàng)流量計與介(jie)質的流速沒(mei)有關系,因此(cǐ)可以忽略直(zhi)管道的要🔞求(qiú)。
但是在安裝(zhuang)過程中一定(ding)要避開有震(zhen)動的管道處(chu),震動的發生(sheng)可能要考慮(lǜ)一次諧波、二(er)次諧波的影(yǐng)響、并聯或串(chuan)聯時可能的(de)㊙️共振、流量計(ji)受影響的頻(pín)率範圍等因(yīn)素。
電磁幹擾(rǎo)也是質量流(liu)量計安裝時(shi)要注意的事(shi)項🌈,建👉議安裝(zhuāng)時距離大的(de)電磁幹擾源(yuán)(比如泵、發電(dian)機等)3米以上(shàng),以降⛹🏻♀️低電磁(ci)幹擾所造成(cheng)的影響。
在最(zuì)後的管道安(an)裝中,要仔細(xì)查看流量計(ji)與管道的對(dui)♍中,不能發生(sheng)偏心現象,否(fou)則影響測量(liàng)的正确率。
3我(wǒ)公司有機酸(suan)灌裝系統中(zhong)質流計的應(yīng)用
有機酸灌(guan)裝系統是由(yóu)質量流量計(ji)、PLC控制系統、積(jī)算系統、控制(zhi)‼️閥💋門等組成(chéng)。由于有機酸(suan)産品有大包(bāo)裝和小包裝(zhuāng)等幾種不同(tong)類型的稱重(zhong)計量,所以在(zai)灌裝系統設(she)計中分開來(lái)控制。對于大(dà)包裝的産品(pin)灌裝(1噸以上(shàng)),通常在灌裝(zhuang)系統中設定(dìng)所需灌裝的(de)重量,然後PLC進(jin)行灌裝程序(xu)的💘運行,打開(kai)控制閥門開(kai)始大流量灌(guàn)裝,達到設定(ding)值的70~90%後開始(shi)小流量灌裝(zhuang),到達設定值(zhí)後閥門關閉(bi),灌裝頭回位(wèi)。在大包裝産(chan)品的灌裝中(zhong),稱重值是直(zhi)接從質量流(liú)量㊙️計☎️中讀取(qu),進行批量控(kong)制。
由于種種(zhong)原因,在小包(bāo)裝(30KG以下)産品(pǐn)灌裝中,采用(yong)了☎️和大包裝(zhuāng)灌裝不同的(de)數據采集方(fāng)法。小包裝灌(guan)裝不直接從(cóng)質量💘流量計(jì)中讀取累積(jī)值,而是通過(guo)PLC對流量脈沖(chòng)信号💁進行采(cai)‼️集,然後通過(guò)累積系統對(duì)總量累積,當(dāng)累積值達到(dào)後,由PLC控制閥(fa)門關閉,從而(er)完成整個灌(guan)裝程序。
4系統(tong)誤差的計算(suan)
系統誤差的(de)分析,重量信(xin)号由質量流(liu)量計的輸出(chū)信号🔴,接📧入自(zì)🌈動控制系統(tǒng),通過各類包(bao)裝重量的設(shè)置、控✍️制、顯示(shi),達到實際重(zhòng)量的交接,誤(wu)差由現場使(shi)用的質量流(liú)量計的精度(du)等級和顯示(shì)器的合成誤(wu)差确定。假如(ru)質量流量計(ji)的誤差爲±e,顯(xian)示器的誤差(chà)☂️爲±δ,合成誤差(chà)爲△g,則單次極(jí)限合成誤差(cha):
質量流量計(ji)應用于有機(ji)酸液體稱重(zhòng)計量的精度(dù)與穩定性優(yōu)于其它各類(lei)稱重儀表,其(qí)與系統的相(xiang)容性能大幅(fú)提高自動化(hua)灌裝的速度(du)與精度。由于(yu)質量質量流(liú)量計的價格(ge)比較㊙️高,但對(dui)于價值較高(gao)和關鍵點的(de)物料交接與(yǔ)計量是值得(de)推薦使用的(de)🌍。
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