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0438-用内文丘里管流量计测量酸气流量
更新时间:2017/4/19 14:02:04 浏览次数:357

 关键字:文丘里管文丘里流量计

0导语     含硫天然气进入天然气净化厂净化处理后向用户运送洁净天然气,从含硫天然气中脱出的被称为的混合气体首要含硫化氢和二氧化碳(占总体积量的95%支配),该气体中的硫化氢是一种具有较强腐蚀性和毒性的物质。因此,有必要对混合气体进行硫收回处理,即将混合气体与空气严厉按必定的比例(由操控)进行密闭焚烧,生成硫磺;剩下的气体再经多级催化反应后生成硫磺。剩下的废气(首要是二氧化碳和少量的二氧化硫)排入大气。为了削减对大气的污染,恳求硫磺收回率尽量高,二氧化硫排放量尽量少。要前进硫磺收回率,除了采用其他办法外,的精确测量也是一个关键。从前测量用孔板计,由于具有较强的腐蚀性,孔板计运用一段时刻后孔板进口边沿遭到严重的腐蚀而构成测量误差增大;另外,对管道腐蚀后发作的固体物常常堵塞引压管使计无法正常工作。咱们在技改中用计替换孔板计,较好地处理了这个疑问。(延伸阅读…多参量文丘里流量计)      1简介     由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体所构成,其结构示意图见图1(a),特型芯体结构示意图见图1(b)。特型芯体是一个几何旋转体,它由前圆锥6、中圆柱7和后圆锥8构成,上述三段轴向长度比例及圆锥和圆锥台的夹角,依测量条件的不相同而不相同。特型芯体与测量管内圆之间构成一环形过流通道,其轴向过流横截面面积的改动规矩和经典文丘里管轴向过流横截面面积的改动规矩相同,并与测量管内表面之间构成一个异径环形过流缝隙。它是新式差压式节约设备,其底子测量原理与标准孔板相同,即以能量守安稳律-伯极力方程和活动连续性方程为根底的测量办法。根据这一底子测量原理,当布满管道的流体流经时,流体在节约部位构成有些缩短,然后使流速增加,静压力降低,在节约件前后发作静压力差(简称差压),流体的流速越大,构成的差压也越大,流体流经的活动与节约进程同流经经典文丘里管时类似,通过测量差压,便可得知流体流过的大小。的这种结构特征,使之在运用进程中不存在类似孔板节约件的锐缘磨蚀、积污疑问,长时刻运用引压管也不易堵塞,一同能对节约前管内流体速度分布梯度及也许存在的各种非轴对称速度分布进行有用的活动调整(整流),对上游直管段长度的恳求大大降低,然后实现了高精确度与高可靠性的测量。(延伸阅读…多参量文丘里流量计)正由于有以上格外结构,所以具有以下一些特性:    ·测量精确度高,流出系数不判定度优于±0.5%;

    ·测量安稳性好,流出系数长时刻保持安稳,检定周期长;
    ·测量规划度(量程比)宽,不用二次修改,在规矩的精确度规划内,即可到达10:1以上的量程比;(延伸阅读…多参量
文丘里流量计)    ·对介质习气才干强,不只适用于各类一般液体、气体和蒸汽,还能测量高压、低压流体,高腐蚀性流体及各种脏污的流体,不积污、不易堵塞引压管;
    ·对上下贱直管段恳求低,一般上游≥3D,下贱≥1D(D为测量管内径)即满足恳求,能有用避免或削减测量系统的附加测量不判定度;
    ·压力丢掉小,压力丢掉为测量差压的1/5支配(约为孔板压损的1/3),节约能源;(延伸阅读…多参量
文丘里流量计)    ·耐介质压力可达10MPa以上;
    ·耐介质温度600℃以下;
    ·选用格外材料或材料表面经格外处理,具有极好的耐腐蚀才干;
    ·适用测量管直径为25~1500mm;
    ·适用雷诺数规划宽,当ReD≥4X103时即可满足上述流出系数不判定度恳求。(延伸阅读…多参量
文丘里流量计)      2数学模型的建立     用测量的关键是建立计算数学模型,根据的特性,ISO5167:2003(E)《用设备在布满流体的圆形截面管道中的差压设备测量》中的计算底子公式彻底适用于计,即质量计算公式为(延伸阅读…多参量文丘里流量计)                     (1)     操作条件下体积计算公式为                     (2)     式中:C为流出系数;ε为可胀大性系数;β为等效直径比;d为节约孔等效直径,mm;△p为气流流经芯体时发作的压差,kPa;ρ1为在操作条件下节约设备上游取压孔处的密度,kg/m3。     根据GB/T 1314-1991《测量表面底子参数》规矩,计量体积选用必定压力pn=101.325kPa和热力学温度Tn=293.15K作为标准参比条件。计算标准参比条件下体积时应运用标准参比条件下的气体密度,所以计算公式为(延伸阅读…多参量文丘里流量计)                (3)     因是混合气体,在标准参比条件下的密度计算公式为                                                 (4)     式中:ρn为在标准参比条件下的密度,kg/m3;ρNI为中i组分在标准参比条件下的密度,kg/m3;xi为中i组分在标准参比条件下的摩尔分数,由分析获得。(延伸阅读…多参量文丘里流量计)     那么,在操作条件下的密度计算公式为                                              (5)     式中:p为在操作条件下节约设备上游侧取压孔的必定压力,MPa;T为在操作条件下的气流热力学温度,K;Z为在操作条件下的紧缩因子;Zn为在标准参比条件下的紧缩因子。(延伸阅读…多参量文丘里流量计)     将公式(3)和(5)进行简化,得       (6)     由于的压力较低(的操作压力一般在0.08MPa以下),Zn近似等于Z,所以Zn/Z近似等于1,一同,令      Avn=5.9744*10-5, ;那么,(6)式可写作                                     (7)     式中:Avn为体积计量系数;E为渐近速度系数。     其它符号的意义与前述公式相同。公式(7)即为计算的有用公式。     根据的结构,节约孔等效直径                                                  (8)     式中:D为测量管内径,mm;dv为芯体圆柱段直径,mm。     可胀大性系数ε由试验数据判定。经试验数据推导得出以下计算公式:                               (9)     式中:k为等熵指数。     在常压下,等熵指数改动较小,中首要含硫化氢和二氧化碳,经查验硫化氢和二氧化碳的等熵指数均在1.3支配,这儿取1.3。     等效直径比β计算公式为                                          (10)     由于的操作温度不高,所以测量管和芯体的材料线胀大系数能够不考虑,即D和d不再进行温度修改。这么,测量的全部计算公式就建立起来了。(延伸阅读…多参量文丘里流量计)      3实施     实施进程中,先根据的规划、压力和温度计算的芯体直径和变送器量程,这项工作一般由制造商完结,用户只需要供应必要的参数即可;由于的腐蚀性较强,应选用全不锈钢材料或表面经格外处理的材料制造,跟着电子数控加工技术的广泛使用,对于这种格外形体的加工精度的确保已变得十分简略了;由于如今还没有世界标准和国家标准,因此运用前应对流出系数进行标定,将流出系数值供应给用户。现场设备的恳求与孔板计相同,这儿不再叙述;由于不计算气体的紧缩因子,所以计算程序的编制较为简略,这儿也不再赘述。整套测量系统构成示意图如图2所示。(延伸阅读…多参量文丘里流量计)        4结束语     测量系统已运用近一年的时刻,计量系统安稳,从未出现数据失常动摇的情况,也未出现引压管堵塞景象;2005年设备大修时对的内表面进行检查,未发现表面结垢和腐蚀,经水标定,流出系数不判定度仍满足0.5%。由此可见,该计能满足高腐蚀性气体()的测量,由于它的格外结构,有用地处理了芯体积污和引压管路堵塞疑问,运用效果出色。需要阐明的是,由于运用时刻较短,防腐蚀功用、防积污和引压管路堵塞才干等只是一个开始的结论,还需通过进一步试验验证。从如今运用效果看,该计具有较好的使用前景。(延伸阅读…多参量文丘里流量计)      参考文献      [1] ISO 5167:2003(E),用设备在布满流体的圆形截面管道中的差压设备调量[S].
      [2] SY/T 6143-2004,用标准孔板计测量天然气[S].  

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