摘要:本文主要针对质量流量计展开探讨,分析的质量流量计在石油化工企业的应用,总结了应用的具体的几个方面,并针对应用过程中的相关的要点进行了分析,可以为今后的石油化工企业更好的运用质量流量计提供一些参考。
关键词:质量流量计,石油化工企业,应用
1 前言
在石油化工企业的发展过程中,在很多时候是需要运用到质量流量计的,为了更好的提升其应用的效果,也进一步发挥出它的应用成果,我们必须要对如何进行应用,应用过程中需要注意的问题进行更加全面的探讨。
2 质量流量计工作原理
质量流量计的工作原理是依据牛顿第二运动定律,即力等于质量和加速度的乘积制成的,我们先了解科里奥利力这个物理概念。
科里奥利力(Coriolisforce,简称:科氏力)是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。他是由法国气象学家科里奥利提出,目的是为了描述旋转体系的运动。
质量流量计是被测量流体通过一个转动或者振动中的测量管,流体在管道中的流动相当于直线运动,测量管的转动或振动会产生一个角速度,由于转动或振动是受到外加电磁场驱动的,有着固定的频率,因而流体在管道中受到的科里奥利力仅与其质量和运动速度有关,而质量和运动速度即流速的乘积就是需要测量的质量流量,因而通过测量流体在管道中受到的科里奥利力,便可以测量其质量流量。
3 质量流量计在我国的发展及应用
因为质量流量计具有比较明显的优势,所以在我国工业领域中得到大量的应用。目前,在我国进口仪表中,直接质量流量计占有着不小的比重。具体来说,小口径气体质量流量计的安装数量相对较多,一般是在石化、化工的试验装置中应用,同时在医药、食品等生产部门中也有着不小的应用量。与此相对应,口径较大的气体质量流量计主要在天然气以及煤气的剂量过程中得到应用,虽然数量不多,但是具有良好的前景。
近年来,中小口径的气体质量流量计在我国保持着较快的发展速度。以2000年为例,我国就总共安装了大约3000台,其中,超过2000台气体质量流量计是国内生产的,而进口的产品主要集中在Brooks、EPI等公司的产品。因为存在标校装置上的束缚,我国生产大口径气体质量流量计的厂家相对较少,造成该类产品的进口比重较大,不过近几年呈现出下降的趋势。对于液体质量流量计,因为技术复杂,效益周期较长,而且进展比较缓慢。虽然不少科研部分进行了该产品的研制的工作,但是生产厂家还没有规模化,并且产量有限。但是,随着该项产品需用量的不断增加,国内厂家的生产能力也有所提高,国产数量也明显提升。目前,我国在石化、建材等领域的测量以及控制中广泛应用着液体质量流量计。
对于液体质量流量计,由于应用前景比较广阔,所以必须加强国产液体质量流量计的开发研制工作。虽然该项生产技术存在比较大的难度,但是近年来,我国在液体质量流量计的生产上取得了非常大技术突破,国产产品在性能和技术指标上已经追赶上国外先进产品。同时,在批量产品的综合性能上,国内相对于国外的差距主要体现在以下几点:首先就是原材料性能缺乏一致性,比如在科式力流量计上,国内原材料在性能要求上存在差异;其次就是国内在生产自动化水平上相对较低;最后,对于150mm以上口径的测量工,在加工技术上相对落后,不能提供优质的产品。
4 质量流量的测量及流量计的动态监测
4.1 补偿处理
在计量操作中甩掉密度计之后,一般会通过温压补偿来处理介质。对液体而言,仅需要使用温度补偿处理即可。对气体的温压补偿处理是将操作状态下体积流量转算至标准状况下的体积流量,然后与标准状态之下的介质密度数据相乘便能够得出相应的质量流量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一测量方式所使用的传感器设备一般是容易流量计、温度变送器、压力变送器。相关测量得出的结果仍是以容积流量表现出来,若想最后总获取质量流量数据,需要通过查表对照,然后计算相应的密度值来人工测得相关密度,这种方式显然更加复杂。对温压补偿进行分析,可以看出其实质仍是对介质的密度变化进行补偿处理,所以得出的数据具有近似性,而与真实数据的偏差则与相关数学模型的精确程度关系密切。对多介质相应的密度变化所建立的数学模型也并非简单完成的。使用温压补偿,仅能够对温度与压力所产生的变化进行补偿处理,并且针对流量测量产生影响,但是介质成分发生的变化在这一过程中没有任何改变。为应对这一偏差问题,可以省去对密度的测量以及温压补偿处理,采用多种流量计结合使用做到对质量流量的测量。
4.2 动态监测
单一的流量计仅能够测量得出流量计算式中相应的单一参数,但是大多数的流量计都是用来测量容积流量的。相关流量方程式中大多不含有密度参数,所以在标准孔板差压流量计中配合的流量计算方程式中对应含有密度参数的计算,结合孔板流量计与多种其他流量计组合计算模式,能够进一步解出相应的密度参数,这一过程便是动态测密度法。
多种流量计协作结合来测出的组合数据,可以测量出实际操控状态之下的密度,这一数据信号能够用来检测相关流量计运行工作的状态。若是测得的密度与正常值出现了偏差,则可以确定两个流量计之中有一个运行不正常,或是两个流量计都失准,需要对流量计进行校核检验,并且维修相应的问题,实现了流量计的动态监测。
5 质量流量计的新技术特点及优势
5.1 较强的适应性
新型质量流量计不受流态的影响,可适应从液化石油气到高粘度重油的多种介质宽量程高准确度测量。Emerson、E+H、ABB和Krohne等厂家产品的液体质量流量测量准确度均可达到±0.2%,重复性为测量准确度的1/2。
5.2 多参数准确测量
新型质量流量计配套智能变送器,可实现密度、体积、温度、浓度等多参数准确测量,如密度测量准确度大多数都可达到±0.5kg/m3,增强型ELITE可达到±0.2kg/m3,接近高精度液体密度计的测量准确度。随着密度测量准确度的提高,体积测量准确度也随之提高。据了解,Emerson增强型ELITE质量流量计液体体积测量准确度可达±0.05%,E+HPromass83F质量流量计液体体积测量准确度可达±0.15%。温度测量准确度各厂略有不同,E+H为(±0.5±0.5%×读数)℃,Emerson为(±1.0±0.5%×读数)℃,ABB不大于±1℃。
部分新型流量计还具有浓度检测功能,根据置入两种液体密度和测得的混合密度,可直接推算出两种液体比例(浓度),用于含水原油的净油量计量。
由于多参数准确测量可以实现一表多用,在测量流量的同时,完成原油含水或混合密度的测量,因此在某些场合,质量流量计可代替含水分析仪或液体密度计,对简化计量工艺,提高系统可靠性,具有重要意义。
6 结束语
综上所述,本文主要针对石油化工企业的质量流量计展开分析,论述了质量流量计如何在石油化工企业中得到应用,并分析了应用的一些关键点,能够为今后的石油化工企业的发展提供借鉴。
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论文作者:陈帅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签:流量计论文; 质量论文; 测量论文; 密度论文; 准确度论文; 流量论文; 液体论文; 《基层建设》2019年第16期论文;