地暖循環水流量計在廢硫酸回收裝置中（zhōng）流（liú）量測量的優（yōu）勢

硫酸是一種被廣泛應（yīng）用在國民經濟的各個領域（yù）的化工原料。但是由於各種濃度的硫酸都具有不同的腐（fǔ）蝕性，因此其流量測量儀表及其材料（liào）的選擇都比較特殊。作為一種重要的煉油工業原（yuán）料，硫酸在生產中起到很大的作用，但是煉製過程中，硫酸的濃度會不斷降低，達到一定濃度界點之後，變為廢硫酸排發出（chū）去。廢硫酸（suān）具有很強的（de）腐蝕性，對環境有很嚴重的汙染，並且也浪費了資源（yuán）。如何將這些廢硫酸進行回收再利用，使其濃度提高以達到循環利（lì）用，成（chéng）為煉油廠必須（xū）要解決的問題。為此許多煉（liàn）油企業裝配了廢硫酸回收裝置,對廢硫酸重新加工。在（zài）廢硫酸（suān）回收裝置中,設置了很多儀表用來檢測整個工藝（yì）過程參數,比如溫度儀表、壓力儀（yí）表、流量（liàng）儀表、液位儀表、分析儀等（děng）。
地暖循環水流量計（jì）是利用法拉*電磁感應定律來測量導電液體的儀表,具有精度高、安裝簡單、耐腐蝕性強、可靠性高、容易變（biàn）更範圍等優點,目前在全（quán）**已經廣泛應用。本文通過地暖（nuǎn）循環水流量計與（yǔ）其他（tā）流量計在（zài）精度、安裝等方麵（miàn）進行選型對比,得出結論：地暖循環水流（liú）量計是*適合硫酸流量測量的儀表。因此在青海2.5萬噸（dūn）／年廢硫酸回收裝（zhuāng）置設置地暖循環水流量計（jì）用於測量硫酸的流量,不僅提高了測（cè）量準確（què）度和精度,確（què）保了（le）企業經濟效益。文中又對硫酸裝（zhuāng）置中儀表的選型、選（xuǎn）材、安裝及出現問題的解決辦法進行研究。同時設計本裝置中所有（yǒu）的（de）檢（jiǎn）測儀表（biǎo）,將其運用到自動控（kòng）製係統中,提高了整個裝置的自動化水（shuǐ）平（píng）。
1 測量硫酸介（jiè）質儀（yí）表材料的選擇
常用（yòng）在儀表上的材質大約有20多（duō）種，而用在硫酸測量上的儀表（biǎo）材質必（bì）須具有耐硫酸特性。硫酸（suān）是強（qiáng）氧化（huà）性（xìng）酸，對金屬的腐蝕主要（yào）是金屬的氧化反應，影響硫酸（suān）腐蝕的主要因素（sù）是溫度和濃度。硫酸腐蝕的一個（gè）特（tè）征就是高濃度與低濃度（dù）硫酸腐蝕性顯著不同，高溫和低溫（wēn）狀態下也差別很大。
1.1 碳（tàn）鋼
作為*廉價的鋼材—碳鋼，被廣泛應用在儀表本體中，雖然碳鋼在（zài）一定條件下耐硫酸腐蝕（shí），但耐腐蝕性（xìng）能（néng）並不佳，並且耐硫（liú）酸環境下大氣對碳（tàn）鋼也有腐蝕。碳鋼大量應用於濃度為80%～100%的硫酸，溫度可達60～80℃。碳鋼在這一濃度和溫度範（fàn）圍的硫酸中，表麵能產生保護性的硫酸鐵膜層[1]。當溫度升高時，硫酸對碳鋼的腐蝕加快，其保（bǎo）護（hù）膜層被破壞，碳鋼（gāng）就不耐腐蝕了。碳鋼還不適用（yòng）於濃度為100%～102%的發煙（yān）硫（liú）酸，但又適應於（yú）濃度超過102%的硫酸，溫度限（xiàn）度為60℃。稀硫酸對碳鋼的腐蝕很大，當硫酸濃度為47%左右時，腐蝕率達到*高值。當硫酸濃度大於65%時，碳鋼的腐蝕率（lǜ）顯著降低。但在65%～80%這一段濃度中，*好還是不（bú）使用（yòng）碳（tàn）鋼。
1.2 304和316不（bú）鏽鋼
普通不鏽鋼對硫酸的耐腐蝕性不好，又因為價格較高，所（suǒ）以用（yòng）途有限。比如304（0Cr19Ni9）不鏽鋼，僅能適用在非常稀（5%以下）或高濃度（90%以上）的硫（liú）酸中，適用溫度不應超過50～70℃。
316（0Cr17Ni12Mo2）不鏽鋼適用於濃度小於（yú）18%或者大於80%的硫酸中，溫度以40～80℃為宜。對於濃度在30%～80%之間和高於常溫態的硫酸中，316不鏽鋼不可（kě）使用。
1.3  哈氏合金
哈氏合金適用（yòng）於濃度小於100%的硫酸，溫度可達70℃，硫酸濃度越低，使用溫度越高，25%以下的稀硫酸（suān）可用於沸點。
2 地暖循環水流量計產品特點：
地暖循環水流量計由傳感器和轉換器兩部分組成。
2.1 傳感（gǎn）器
根據法拉*電磁感應定律，導體（tǐ）在磁場中切割磁力線時，在導體中就會有感應電勢產生，因此，當導電的被測介質垂直於磁力線方向流動時，在介質流動和磁力線都垂直的（de）方（fāng）向上產生一個感應電動勢Ex：
流量計公式（shì）一
式中：B—磁感應強度，T；
D—導管直徑，即導體垂直（zhí）切割磁力（lì）線的長度，cm；
υ——被測介質在磁場中運動的速度，cm/s。
因（yīn）體積流量Qυ（cm3/s）與流體速度υ的關係為（wéi）：
流量計公式二
將式（2）代入（1）中，即得：
流量計公式3
其中D為定值，保（bǎo）持B不變，感應電動勢（shì）與體積流量具有線（xiàn）性關係，據此可以測出流量（liàng）。
2.2  轉換器
地暖（nuǎn）循環水（shuǐ）流量（liàng）計的轉換器采用勵磁方式，使流量計具有優越的零點穩定性和測量精（jīng）確度。轉換器向傳感器提供精確的雙向恒（héng）流驅動電流，以驅動傳感器勵磁線圈。本身工作頻率由單（dān）片機（jī）控製，不受電源頻率變化（huà）的影（yǐng）響。由傳感器測得的微弱感應電勢，輸入至轉化（huà）器的測量係統，經高輸入阻抗放大器放大、濾波和（hé）自動零點調整及增益控製後，經高性能（néng）、高精度信（xìn）號轉換，將模擬信號轉換為數字（zì）量。
地暖循（xún）環水流量計按其組裝方式（shì）分（fèn）為（wéi）分體（tǐ）型和一體型。一般情況下，當測量點（diǎn）位於地下或者（zhě）不易（yì）觀察（chá）、被測介質液體電導率較低時選擇分體型：傳感器安裝在管道上，轉換器安裝在儀表室或人們易於接近的傳感器附近，傳感器和轉換器之間用地暖循環（huán）水流量計專用電（diàn）纜連接。當測量點便於觀察、被測（cè）介質電導率較高時通（tōng）常采用一體式地暖循環水流量計：傳感器和轉換器組裝在一（yī）起直接輸出直流電流標準信號（hào），實際上成為電磁流量變送器。一（yī）體型縮短（duǎn）了傳（chuán）感器（qì）和轉換器（qì）之（zhī）間的信號電纜和激磁線的連接長（zhǎng）度，並使之勿外接（jiē），隱（yǐn）蔽在儀（yí）表內（nèi）部，從而減少信號（hào）衰減和空間電磁（cí）波噪聲侵入。一體型和分體型相比較：後者取消了信號線和激（jī）磁線的布線，簡化電氣連接，儀表價格和安裝費用（yòng）均有所降（jiàng）低。
3 用地暖循環水（shuǐ）流量計測量硫酸（suān）
地暖循環水流量計使用前提（tí）是（shì）被測介質必須是導電的，而硫酸（濃度5%～99.4%）的電導率在2.1×10-1～8.5×10-3（s/cm）[2]，導電性能較好，因此選用地暖循環水流量計來測量硫酸流量是非常合適的。地暖（nuǎn）循環水流量計電（diàn）*的耐腐蝕性是選擇材（cái）料的重要因素，因材在青海硫酸裝置中，硫酸的濃度（dù）主要在80%左右，因此地暖循環水流量計的材料選擇如下：測量管（guǎn）材質用316不鏽鋼，法蘭（lán）用304不鏽鋼，同時為了防止測量管被腐蝕並使其內壁光滑，在整個測量（liàng）管內壁（bì）塗上絕緣襯（chèn）裏，其中電*采用哈氏合金。
4 地暖循環水流量計安（ān）裝（zhuāng）
4.1  傳感器的安裝
為了使儀表可靠（kào）測量（liàng），安裝時要注意以下幾點：
（1）為使傳感器測量導管內始終充滿液體，傳感器（qì）可以安裝在U型管（guǎn）道的*底部；
（2）直管段要求：前5D和後2D（D為管道直（zhí）徑）；
（3）避（bì）開震動大、電磁幹擾（rǎo）大、周圍環境有高濃度腐蝕性氣體的場合；
（4）保證（zhèng）測量管與工藝管（guǎn）道同軸。
4.2 電氣連接
（1）確認電纜型號後，按其規定進（jìn）行接線（xiàn），接線應正確、牢靠；
（2）電纜盡量少剝線，如果必須時注意保護其絕緣層；
（3）地（dì）暖循環水流量計應（yīng）有可靠的接地（dì）；
（4）傳感器與轉換器之間的專用電纜長度一般不超過100m。
 5 硫酸裝置中其他儀表的選擇和使用
在（zài）青海硫酸裝（zhuāng）置中，中、低濃度的硫酸比較少（shǎo），大量存（cún）在（zài）的是接（jiē）近成品質量濃（nóng）度的高濃度（dù）循環（huán）酸。從吸（xī）收塔、幹燥塔，到酸冷卻（què）器、循環槽，硫酸的工藝狀況通（tōng）常是：溫度45～75℃，濃度70%～80%。在這種工況下，溫（wēn）度測量（liàng）應有（yǒu）套管，如果不使用套管，保護管外應有鍍層（PTFE），鍍層（céng）應至法蘭密（mì）封（fēng）麵。壓力儀表的測量原件選用哈氏合金。液（yè）位計選用非接觸式雷達液位（wèi）計；如果有就地測量液位計，則選擇帶金（jīn）屬襯裏。流量測量，*選地暖循環水流量計，電磁式的電*和襯裏能滿足所有硫酸工（gōng）況的需要。控製閥的防硫酸腐蝕可以選擇塑料襯裏。
在青（qīng）海廢硫酸回收裝置中，設計（jì）了兩種形式的地（dì）暖循環水流量計；一體型和分體型。一體型地暖循環水流量計（jì）的變送器和轉換器組裝（zhuāng）在一起，用於（yú）測量便於觀（guān）察且導電率（lǜ）較高的液（yè）體介質流量。一體型地暖循（xún）環水流量計的（de）優點是；輸出標準流量信號、縮短專用電維長度和激磁線的連接長度、將專用電纜和激磁線隱藏在儀表內部而減少外界幹擾。分體型地（dì）暖循環水流（liú）量計將變送器和轉換器分巧安裝，中間（jiān）用專用電纜連接。分體型地暖循環水流量計常（cháng）用於地下水管線的（de）測（cè）量，變送器安裝（zhuāng）在地下水管道上（shàng），轉換器安裝傳感器附（fù）近且易於（yú）操作人員操作的地方。一體型對比分體型還有其他優勢：縮短專（zhuān）用電纜和激磁線的布線，簡化電氣連接，從（cóng）而使降低了儀表價格和安裝費用。
6 結束語（yǔ）
目前，在青海硫（liú）酸裝置中，選擇用地暖循環水流（liú）量計測量硫酸的流量。地暖循環水流（liú）量計是利用電磁感應原理製成的流量（liàng）測量儀表，可用來測量導電率大於（yú）5μS/cm的導電液體。變送（sòng）器幾乎沒有壓力損失，內（nèi）部無活（huó）動部件，用塗層或（huò）者襯裏容易解決腐蝕性介質對流量測量儀表腐蝕的問題。地暖循環水流量計流量檢測過程不受被測介質的溫度、壓力、密度、粘（zhān）度及流動狀態等變化的影響，沒有測量滯後的現象，具有測量（liàng）精度高、量（liàng）程比大（dà）（*大可達1000∶1）等優點，相信在青海（hǎi）硫酸項目中能得到很好的（de）應用，同時相（xiàng）對準確的測量硫酸流量，對提高（gāo）安全生產和產品（pǐn）收率都是十分有效的。

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