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一、存在問(wèn)題

某化工廠氣態(tài)氨流量計(jì)在管道外面不結(jié)霜時(shí)，流量示值與工藝專(zhuān)業(yè)理論值相符，在管道外面結(jié)霜時(shí)，流量示值偏低6%。

二、檢查與分析

(1)工藝流程及儀表選型

該臺(tái)孔板流量計(jì)用于反應(yīng)器進(jìn)口氣態(tài)氨流量測(cè)量，測(cè)量結(jié)果送調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料流量比值調(diào)節(jié)，因此對(duì)測(cè)量精確度、穩(wěn)定性和可靠性要求較高。

工藝流程是:從外單位購(gòu)進(jìn)的液氨存放在氨儲(chǔ)槽內(nèi)，然后送氨蒸發(fā)器氣化。在絕大多數(shù)時(shí)候，進(jìn)入流量計(jì)的流體為過(guò)熱狀態(tài)的氨氣，但由于工藝操作上的原因，偶爾會(huì)帶液，液態(tài)氨在輸送管道內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)，以致吸收蒸發(fā)熱，管道溫度低于0℃，表面結(jié)霜。

避免帶液的方法在于工藝專(zhuān)業(yè)，或增加蒸發(fā)器的供熱量，或降低氨的流量。

(2)為什么氣氨帶液后孔板流量計(jì)示值偏低

氣氨帶液后，液氨在氣氨中的形態(tài)很難確定，總的來(lái)說(shuō)是所帶的液氨并不多。不管液液在氣體中是均勻分布的還是非均勻分布的，氣液混合物的平均密度都比不帶液時(shí)來(lái)得大。

嚴(yán)格地說(shuō)，帶液的氨氣其屬性是氣液兩相流。

按氣態(tài)氨設(shè)計(jì)孔板流量計(jì)用來(lái)測(cè)量帶液氨氣時(shí)儀表示值嚴(yán)重偏低，其原理分析如下。

從上列式中所示的關(guān)系式中可以看出流體密度對(duì)流量示值影響。先說(shuō)差壓裝置，假定流過(guò)差壓裝置的氣液混合物壓力參數(shù)部分與干氣體時(shí)相同，僅僅密度增大，又假定質(zhì)量流量與干氣體相同的混合物流過(guò)差壓裝置，除了ε1可能有微小的變化之外，其余的變化只能是差壓減小才能使等式成立。

流量二次表在對(duì)這種差壓信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，并不知道氨氣已經(jīng)帶液，更不知道帶了多少液，所以仍然按照干氣體計(jì)算流體密度p1，這樣就使演算結(jié)果對(duì)這種偏低得不到任何補(bǔ)償。

利用下列式中估算，如果忽略帶液后ε1的微小變化，也忽略混合物流過(guò)差壓裝置時(shí)可能存在的相變的影響，流量示值偏低6%，混合物密度應(yīng)比干氣體密度大12%左右。

(3)工藝專(zhuān)業(yè)是如何計(jì)算流量理論值的

工藝專(zhuān)業(yè)一般是根據(jù)化學(xué)平衡方程式和對(duì)反應(yīng)生成物的組分分析計(jì)算原料消耗量。但是短時(shí)帶液很難用這種計(jì)算方法做出精確計(jì)算，所以偏低6%是個(gè)粗略的估算數(shù)字，而偏低是肯定的。

(4)如果改用渦街流量計(jì)測(cè)量偏低得更多

渦街流量計(jì)說(shuō)到底是體積流量計(jì)，混合物中夾帶少量液體后，液體對(duì)儀表的輸出頻率基本沒(méi)有影響，所以液態(tài)氨與氣態(tài)氨氣液混合物的質(zhì)量比如果為12%，渦街流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果也就偏低12%。