摘要：400kt/a硫磺制酸裝置中液體硫磺流量計的應用情況。在實際應用中，質量流量計、轉子流量計、靶式流量計均不同程度存在問題。經過分析比較選用渦街流量計。3年的應用表明，渦街流量計能很好的測量液體硫磺的流量，實現(xiàn)長周期、穩(wěn)定、可靠、免維護、準確運行，而且性價比較高。
液體硫磺流量的測量，有的是為了貿易計量，有的是為了生產監(jiān)控。無論出于什么目的，都要求儀表能長周期、穩(wěn)定、可靠、準確地運行。特別是生產監(jiān)控，一旦測量失靈，操作風險將增大，甚至可能引發(fā)嚴重的升華硫事故。在實際應用中，盡管有不同類型、不同牌號的流量測量儀表，但用于液體硫磺時有的不穩(wěn)定、不可靠或不準確，有的甚至根本無法測量。
渦街流量計是否能測量液體硫磺的流量，罕見報道。咨詢設備供應商，回復往往也是否定的，至少是不推薦的。
1.液體硫磺流且計的應用情況
硫磺制酸裝置，液體硫磺流量計共安裝了7臺，其應用情況見表1。
液體硫磺流量計應用情況
1.1質里流量計運行中出現(xiàn)的主要問題
a.核心處理器損壞10次以上，原因不明。
b.多次出現(xiàn)故障信息并導致流量測量失靈。
c.誤差偏大，可能與測量管積垢有關，清理難度大。
d.雖然流量計可耐200℃以上的高溫，但也發(fā)生過絕緣因溫度高而下降的現(xiàn)象，導致不能測量。
1.2轉子流.計運行中出現(xiàn)的主要問題
a.易發(fā)生無介質流動時有流量、有介質流動時無流量現(xiàn)象，即零漂和遲滯現(xiàn)象;
b.易堵塞，有時需要進行拆卸疏通;
c.可動部件往往有運動副，有不確定的機械阻力導致測量不準確和不穩(wěn)定;
d.磁過濾器作用不大;
e.靈敏性差，比如流量變化量超過0. 4 m3/h才會引起測量值的變化。
1.3靶式流.計運行中出現(xiàn)的主要問題
a.經常需要熱態(tài)校零;
b.溫度變化、時間推移等均影響零漂和測量值;
c.儀表受應力等各種因素的干擾遠遠超過了流體作用于靶上的力，故基本不能正常測量。
1.4發(fā)生問題的原因
以上現(xiàn)象表明，轉子流量計、靶式流量計，甚至是進口的質量流量計，都有可能不能很好地測量液體硫磺的流量。估計這與液體硫磺的特性及工作參數比較特殊有關:密度1.785g/cm3，粘度約6. 5 mPa·s;工作壓力0.3~2 MPa，工作溫度125~160℃;低于120℃時會凝結成固體。此外，液體硫磺對金屬具有硫化(腐蝕)作用，而且其中總會含一些復雜的雜質。所以，測量液體硫磺流量的儀表需要同時滿足介質密度大、薪度高、溫度高并有一定范圍的變化(熱應力變化)、工作壓力范圍寬、易凝固、有硫化作用、含雜質等要求。設計中常見的選型有:質量流量計、橢圓齒輪流量計、轉子流量計、靶式流量計、楔式流量計或超聲波流量計等，其中進口質量流量計、橢圓齒輪流量計價格昂貴，故一般只在貿易計量的場合選用。
計價格昂貴，故一般只在貿易計量的場合選用。
2渦街流f計應用實踐
2.1渦街流量計特點
考慮選用渦街流量計，是因為該類流量計有如下特點:
a.幾乎不受流體密度、壓力、溫度、豁度等參數的影響;
b.無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小;
c.儀表參數能長期穩(wěn)定;
d.金屬材料的硫化對流量測量影響小。
2.2應用方案
在實際應用中，因流量計口徑均在DN50以下，表體尺寸小，渦街流量計選用了無夾套伴熱的夾持式，其安裝示意見圖1。這樣價格更便宜，更易拆卸。
實踐證明，通過上下法蘭的熱傳導，在外保溫良好的情況下，即使室外溫度達到-3℃，流量計也未發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一般流量計安裝就位后，儀表即可通電投運。當有介質流動后，調節(jié)流量計前后的隔離閥、旁路閥或變頻輸出，看測量結果是否能做出相應變化。
2.3應用體會
渦街流量計投運了5臺，最長的使用了近3年。實踐證明，只要選型合適，一般均有較好的應用效果。
a.一次投運即能正常工作且可免維護運行，這是其他所用過的流量計未能做到的。
b.使用過程中尚未發(fā)生因介質中的雜質、硫化作用、溫度及壓力變化等影響流量測量的現(xiàn)象。
c.長期的物料比對發(fā)現(xiàn)，流量計的正確率比較穩(wěn)定，一般具有一級精度，校正后有的甚至接近質量流量計水平。
d.靈敏性好，幾乎可以和質量流量計相媲美。判斷方法是:維持風量等參數穩(wěn)定，僅改變噴磺量使焚硫爐溫度變化8℃左右，看液體硫磺流量計測量值是否發(fā)生變化，且變化值是否在0. 088 m3/h左右。該計算的假設為:φ(SO2)12%對應1 066℃(指焚硫爐溫度，下同), φ(SO2)14%對應1 232 ℃;當溫度從1 066℃變到1 074℃時，近似計算出噴硫量增加0. 08 m3/h。當磺泵采用變頻控制時，很容易實現(xiàn)上述操作。運行中的任何流量計，其測量值肯定在不停地變化。只要能看出流量儀表測量值的大致變化值即可。在實際應用中，渦街流量計的可分辨流量變化值可以達到0. 04 m3/h，較高的正確率和靈敏性決定了較好的操作控制性能。
e.渦街流量計測量精度高、靈敏性好、質量輕、安裝方便，價格卻是進口質量流量計的1/15,合資轉子流量計的1/5。
2.4注意事項
a.渦街的產生對雷諾數有要求，故一定要認真核對液體硫磺流量的工藝操作范圍。
b.渦街流量計的基本原理都一樣，但每個品牌都有自己的定型產品，細節(jié)上的區(qū)別其實很大。這會不同程度地影響其在液體硫磺流量測量中的應用效果，甚至有的產品根本無法應用。在改用渦街流量計時就發(fā)現(xiàn)某個品牌產品適應性較差。
c.必要時應調整流量計增益、進行零點切除或補償。
d.無夾套伴熱時，流量計的保溫一定要良好。
e.為避免大塊雜質堵塞流量計，建議在流量計前增設過濾器。
f.盡量遠離泵出口，盡量減小流量計配管的振動。
3結語
從應用實踐看，質量流量計仍然是測量液體硫磺流量最好的流量計。正常情況下，小口徑質量流量計可以做到量程比20: 1、準確(如0.1級)、靈敏、穩(wěn)定、可靠和免維護運行，但其價格昂貴，影響普遍使用。小口徑渦街流量計可以做到量程比10: 1、準確(如1.0級)、靈敏、穩(wěn)定、可靠和免維護運行，價格卻非常便宜。因條件限制，在應用實踐中，并沒有試用各種型式的渦街流量計，也沒有用質量流量計等計量器具直接比對每臺渦街流量計。對渦街流量計的正確率，主要是靠進罐質量流量計和庫存的變化，同時結合產酸量進行確認。每臺渦街流量計的測量線性、制造精度等都會影響測量正確率和穩(wěn)定性。此外，渦街流量計量程比低，是應用于該領域的一大瓶頸，期望科研單位、供應商能在這方面進一步研究改善。.
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