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硫酸专（zhuān）用流量计在浆液（yè）中的使用及衬里的选择（zé）
点击次（cì）数：1871 发布时间：2020-08-11 13:05:29
摘（zhāi）要：硫（liú）酸专用流量计因其（qí）测量通道是段光滑直管（guǎn），耐腐蚀性强，所测得体积流量实际上不受（shòu）流体密度、粘度、温度、压力和电导率的明显影响等优点，而广泛应用（yòng）于各种工业生产中。在本项目中对（duì）硫酸专用流量计进行（háng）了局（jú）部的改变，使其更有效的应用于生产控制过程中，同时，提高了设备运行的可（kě）靠性。
1、概述
随着工业自动化的迅猛发展，各种智能仪表也在工业设计中发（fā）挥着越来越重要的作用。在现代工业化生产中（zhōng），智能化系统的应用越来越（yuè）广泛，这也使在生产中人为出现问题的（de）可能性降（jiàng）低了（le）很（hěn）多。但对各种仪表（biǎo）的精确度及可操作性的要求也随之提高（gāo）了。以下结合在某石煤提取五氧化二钒工程中对硫酸管（guǎn）道流（liú）量计在固含量高的矿液流量的应用、出现问题及其解决方法等论述如下。
2、工艺流程的简介
本项目为石（shí）煤综合利用的项目。现有提钒工（gōng）艺产生大量废渣。其主要成分为二氧化硅，但其中夹带有大量的钒资源，钒资源利用率（lǜ）低，同时（shí），该废渣中碱含量较高，如将废渣随意堆放（fàng），易造成环境污染。本项目*大特（tè）点在于利用现有提钒工艺中的提钒二次渣作（zuò）为制备沉淀（diàn）法白炭黑的主要原料，将废渣中（zhōng）的硅资源得到充（chōng）分（fèn）利用。为企业创造了新的经济增长点，同时，解决了现有提钒生产中造成的钒资源浪费和环境污染问题，此外，该（gāi）项（xiàng）目利用现有提钒（fán）生产线脱碳工序中产生的余热作为加热热源，取代了传（chuán）统工艺以烟煤为主要燃料的方法，即对生产中产生的余热得到了有效合理的利（lì）用，又进（jìn）一步降低了产生的燃料成本，达到了节能减排，资源综（zōng）合利用的目的，工艺流程（chéng）框图如下。
在浆液（yè）制备的过（guò）程需（xū）加入一定量的氢（qīng）氧化钠，使矿石中（zhōng）的钒（fán）能尽可能溶解在碱性溶液（yè）中，制成的（de）浆液中固体含量较（jiào）高，约为50%，为保证（zhèng）下一工序的稳定（dìng）操作和产品的质量，需对加入溶解罐中的（de）浆液量进行准确（què）计量。并通过DCS控制系统控制阀门的（de）开（kāi）度。以（yǐ）保证流量的稳定。这就对流量计的防腐，耐（nài）腐及精度（dù）都提（tí）出了很高的要求（qiú）。本文主要对该项目中流量计的正确选型及硫酸专用流量计在高固含量浆液中的使用等问（wèn）题进行阐述。
3、流量计的选择方法
工业生产上，温度（dù）、压（yā）力、流量、液位四大热工参数的测量中，流量（liàng）测量要达到预（yù）期的精确（què）度和可（kě）靠性普遍认为是*难的。这关系着工艺数据库提供、仪表的（de）选型（xíng）、安装和（hé）使用是否正确等问题，当然也存在着仪表本身的质量问题。
在选择流量测量仪表时，主要是工艺介质及应用条件的合适性（xìng），以及（jí）仪表的刻度（dù）、功能、精确度、经济性等方面去考虑。
硫酸（suān）专（zhuān）用流量计是（shì）根据法拉弟电磁感应定（dìng）律制成的一种测量导电性液休的（de）仪表。从其（qí）工作原理看是符合（hé）本（běn）项目对流量计提出的固含量高的碱性（xìng）溶液的条件。
4、本工程中，对硫酸专用流量计（jì）的选型的问题与解决方法进行讨论
4.1硫酸专用流量计的工作原理
硫酸专用流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液休的仪表。即导体在磁场（chǎng）中切割磁（cí）力线运动时，导体（tǐ）中产生感应电势，其感应电势的大小与（yǔ）磁（cí）感（gǎn）应强度、流体做切割磁力线强度等因素成（chéng）正（zhèng）比。
4.2硫酸专（zhuān）用流量计的优缺点
4.2.1 硫酸专用流量计的优点
（1）测量通道是段（duàn）光滑直管，不（bú）会阻塞，适用于测量含固体颗（kē）粒的液固二相流体，如纸浆、泥浆、污水等。
（2）不产生流量检测所造成的压力损失（shī）。
（3）所测得体积流量（liàng）实际上不受流体密度（dù）、粘度、温度、压力（lì）和（hé）电导率的明显影响。
（4）流量范（fàn）围内大，口径范（fàn）围宽。
（5）可应用（yòng）腐蚀性流体。
4.2.2 硫酸专用流量计的缺点
（1）不能测量电导率很低的流体。
（2）不能测量气体、蒸汽和含有较（jiào）大气泡的液（yè）体。
（3）不能用（yòng）于较高温度的流体。
4.3 硫酸专用流量（liàng）计的衬里讨论
根据介质的特（tè）性条件（jiàn）对以下（xià）几种衬里材料进行分（fèn）析，讨论与选择。
4.3.1 氯丁橡胶
（1）主要性能：①耐油、耐溶（róng）剂、耐氧化、耐一般酸、碱、盐等介质腐蚀（shí）；②有*好的弹性、耐磨性（xìng）、但耐寒性较差。
（2）适用范围：①0℃~80℃的非强（qiáng）酸、强碱、强氧化性的介质；②可测污水（shuǐ）、泥浆。
4.3.2 天然橡胶
（1）主要性能：①耐磨性（xìng）、耐腐蚀（shí）性、绝缘性（xìng）、耐低（dī）温（wēn）性较好。；②耐油性差，耐老化性和耐氧化性差。
（2）适用范围：-10℃～70℃非强酸、强碱、强氧化性介质，适（shì）用于饮用（yòng）水。
4.3.3 聚氨脂橡胶
（1）主要性能：①有*好的耐磨性、弹性；②耐酸、碱性能较差。
（2）适用范围：①-25℃～60℃；②中性强磨损的矿浆、煤浆、泥浆。
4.3.4 特氟（fú）隆
（1）主要性（xìng）能：①疏水性和非粘性好、较强（qiáng）的耐高温性（xìng）；②有（yǒu）*好的耐腐（fǔ）蚀（shí）性、能耐强酸、强碱、有机溶（róng）剂和各种盐溶液（yè）；③抗负压能力较（jiào）好、抗负（fù）压（yā）要求较高时（shí）可内（nèi）加金属网，提高耐负压能力；④耐磨性较差。
（2）适（shì）用范（fàn）围：①-25℃～140℃的非（fēi）强磨损介质；②卫生类介（jiè）质。
4.3.5 聚四氟乙烯
（1）主要性能（néng）：①是塑（sù）料中化学性能*稳定的一种材（cái）料，能耐沸腾的盐（yán）酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐（nài）浓（nóng）碱和（hé）各种有机溶剂，不耐三氟化氯、高温三氟化氧、高流速液氯、液氯、臭氧（yǎng）的腐蚀；②耐损磨性（xìng）能（néng）差；③抗负压能力差。
（2）适用范围：①-25℃～140℃；②浓酸、碱等强腐蚀性介质；③卫生类（lèi）介质。
4.3.6 氟化乙丙烯
（3）主（zhǔ）要性能：①有疏水性（xìng）和不粘性；②耐腐蚀能（néng）力仅次于特氟（fú）隆；③耐负压要求较高时（shí）可（kě）加金属网，提高耐负压能力；④耐磨性能较差（chà）。
（4）适用范围：①-25℃～100℃的非强磨损介质；②卫生类介质。
4.4 应用时遇到的问题及其解决的方法
通过对以上几种衬里材料（liào）的讨论，我们不难发现氯（lǜ）丁橡（xiàng）胶与天（tiān）然橡（xiàng）胶虽然耐磨性能较好，但耐腐蚀性较差（chà）。特氟隆，聚四氟乙烯，氟化乙丙烯虽（suī）然能够满足耐（nài）强碱腐（fǔ）蚀，耐磨性却不是很好。在经过（guò）反复比较后，选择（zé）了稳定（dìng）性*好（hǎo）的聚（jù）四氟乙烯，进（jìn）行试运行，以检验硫酸专用流量（liàng）计的使（shǐ）用性能。
该流量计（jì）使用了2~3个月（yuè）后便出现了不能正常使用（yòng）的情况；为了弄清原因。将硫酸专用流量计拆下后，发现硫酸专用流量计出口处的衬里并（bìng）没有出现问题，但在入口处的（de）法兰外侧衬里材料翻（fān）边处与测量管产生了脱离现象。衬里与金（jīn）属测量（liàng）管之间出现了间隙，导致液体进入了该间（jiān）隙中，致使（shǐ）流量计无法正常使用。
在弄清了出（chū）现此问题的原因后，通过与生产厂商的沟通，并经过工程（chéng）技术人员的反复协商讨论。决定采取两项措施解决这（zhè）一问题：①在磨浆制备过程中进一步优化控制，使浆液中的固体颗径降低，减少对硫酸专用流量计入口处的冲蚀（shí）作用；②降低浆液输送（sòng）的流速；③在硫酸专用流量计入口与（yǔ）管道法兰连接（jiē）增加一个2~3mm厚的不锈钢垫片，降低对硫酸专用流量（liàng）计入口法（fǎ）兰处翻边衬里材（cái）料的冲蚀。不（bú）锈钢垫片定期可换。在采取了上（shàng）述措施后，取得了明显的效果，通过近（jìn）两（liǎng）年运行（háng）考（kǎo）核（hé），硫酸专用流量计运行稳定，计量准确（què），没有出现故障。所以，在该项目中对固含量（liàng）较高浆液采用聚四氟乙烯衬里材料的（de）硫酸专用流量计量（liàng）是可行的。
5、结束语
作为仪表（biǎo）电气专业的工程师，怎样更好的了解（jiě）工艺介质的情况，理解（jiě）每种流（liú）量（liàng）计本身的特点及优缺点，并且发现（xiàn）一些（xiē）工程（chéng）中可能会出现的问题，及解（jiě）决问题的能力是我们在不断（duàn）的工作中应该提高的。此次对硫酸专用流量计使用条件的改善，是一次有益的尝试，同时也增加了我们勇于创新的意识。
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1、概述
随着工业自动化的迅猛发展，各种智能仪表也在工业设计中发（fā）挥着越来越重要的作用。在现代工业化生产中（zhōng），智能化系统的应用越来越（yuè）广泛，这也使在生产中人为出现问题的（de）可能性降（jiàng）低了（le）很（hěn）多。但对各种仪表（biǎo）的精确度及可操作性的要求也随之提高（gāo）了。以下结合在某石煤提取五氧化二钒工程中对硫酸管（guǎn）道流（liú）量计在固含量高的矿液流量的应用、出现问题及其解决方法等论述如下。
2、工艺流程的简介
本项目为石（shí）煤综合利用的项目。现有提钒工（gōng）艺产生大量废渣。其主要成分为二氧化硅，但其中夹带有大量的钒资源，钒资源利用率（lǜ）低，同时（shí），该废渣中碱含量较高，如将废渣随意堆放（fàng），易造成环境污染。本项目*大特（tè）点在于利用现有提钒工艺中的提钒二次渣作（zuò）为制备沉淀（diàn）法白炭黑的主要原料，将废渣中（zhōng）的硅资源得到充（chōng）分（fèn）利用。为企业创造了新的经济增长点，同时，解决了现有提钒生产中造成的钒资源浪费和环境污染问题，此外，该（gāi）项（xiàng）目利用现有提钒（fán）生产线脱碳工序中产生的余热作为加热热源，取代了传（chuán）统工艺以烟煤为主要燃料的方法，即对生产中产生的余热得到了有效合理的利（lì）用，又进（jìn）一步降低了产生的燃料成本，达到了节能减排，资源综（zōng）合利用的目的，工艺流程（chéng）框图如下。
在浆液（yè）制备的过（guò）程需（xū）加入一定量的氢（qīng）氧化钠，使矿石中（zhōng）的钒（fán）能尽可能溶解在碱性溶液（yè）中，制成的（de）浆液中固体含量较（jiào）高，约为50%，为保证（zhèng）下一工序的稳定（dìng）操作和产品的质量，需对加入溶解罐中的（de）浆液量进行准确（què）计量。并通过DCS控制系统控制阀门的（de）开（kāi）度。以（yǐ）保证流量的稳定。这就对流量计的防腐，耐（nài）腐及精度（dù）都提（tí）出了很高的要求（qiú）。本文主要对该项目中流量计的正确选型及硫酸专用流量计在高固含量浆液中的使用等问（wèn）题进行阐述。
3、流量计的选择方法
工业生产上，温度（dù）、压（yā）力、流量、液位四大热工参数的测量中，流量（liàng）测量要达到预（yù）期的精确（què）度和可（kě）靠性普遍认为是*难的。这关系着工艺数据库提供、仪表的（de）选型（xíng）、安装和（hé）使用是否正确等问题，当然也存在着仪表本身的质量问题。
在选择流量测量仪表时，主要是工艺介质及应用条件的合适性（xìng），以及（jí）仪表的刻度（dù）、功能、精确度、经济性等方面去考虑。
硫酸（suān）专（zhuān）用流量计是（shì）根据法拉弟电磁感应定（dìng）律制成的一种测量导电性液休的（de）仪表。从其（qí）工作原理看是符合（hé）本（běn）项目对流量计提出的固含量高的碱性（xìng）溶液的条件。
4、本工程中，对硫酸专用流量计（jì）的选型的问题与解决方法进行讨论
4.1硫酸专用流量计的工作原理
硫酸专用流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液休的仪表。即导体在磁场（chǎng）中切割磁（cí）力线运动时，导体（tǐ）中产生感应电势，其感应电势的大小与（yǔ）磁（cí）感（gǎn）应强度、流体做切割磁力线强度等因素成（chéng）正（zhèng）比。
4.2硫酸专（zhuān）用流量计的优缺点
4.2.1 硫酸专用流量计的优点
（1）测量通道是段（duàn）光滑直管，不（bú）会阻塞，适用于测量含固体颗（kē）粒的液固二相流体，如纸浆、泥浆、污水等。
（2）不产生流量检测所造成的压力损失（shī）。
（3）所测得体积流量（liàng）实际上不受流体密度（dù）、粘度、温度、压力（lì）和（hé）电导率的明显影响。
（4）流量范（fàn）围内大，口径范（fàn）围宽。
（5）可应用（yòng）腐蚀性流体。
4.2.2 硫酸专用流量计的缺点
（1）不能测量电导率很低的流体。
（2）不能测量气体、蒸汽和含有较（jiào）大气泡的液（yè）体。
（3）不能用（yòng）于较高温度的流体。
4.3 硫酸专用流量（liàng）计的衬里讨论
根据介质的特（tè）性条件（jiàn）对以下（xià）几种衬里材料进行分（fèn）析，讨论与选择。
4.3.1 氯丁橡胶
（1）主要性能：①耐油、耐溶（róng）剂、耐氧化、耐一般酸、碱、盐等介质腐蚀（shí）；②有*好的弹性、耐磨性（xìng）、但耐寒性较差。
（2）适用范围：①0℃~80℃的非强（qiáng）酸、强碱、强氧化性的介质；②可测污水（shuǐ）、泥浆。
4.3.2 天然橡胶
（1）主要性能：①耐磨性（xìng）、耐腐蚀（shí）性、绝缘性（xìng）、耐低（dī）温（wēn）性较好。；②耐油性差，耐老化性和耐氧化性差。
（2）适用范围：-10℃～70℃非强酸、强碱、强氧化性介质，适（shì）用于饮用（yòng）水。
4.3.3 聚氨脂橡胶
（1）主要性能：①有*好的耐磨性、弹性；②耐酸、碱性能较差。
（2）适用范围：①-25℃～60℃；②中性强磨损的矿浆、煤浆、泥浆。
4.3.4 特氟（fú）隆
（1）主要性（xìng）能：①疏水性和非粘性好、较强（qiáng）的耐高温性（xìng）；②有（yǒu）*好的耐腐（fǔ）蚀（shí）性、能耐强酸、强碱、有机溶（róng）剂和各种盐溶液（yè）；③抗负压能力较（jiào）好、抗负（fù）压（yā）要求较高时（shí）可内（nèi）加金属网，提高耐负压能力；④耐磨性较差。
（2）适（shì）用范（fàn）围：①-25℃～140℃的非（fēi）强磨损介质；②卫生类介（jiè）质。
4.3.5 聚四氟乙烯
（1）主要性能（néng）：①是塑（sù）料中化学性能*稳定的一种材（cái）料，能耐沸腾的盐（yán）酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐（nài）浓（nóng）碱和（hé）各种有机溶剂，不耐三氟化氯、高温三氟化氧、高流速液氯、液氯、臭氧（yǎng）的腐蚀；②耐损磨性（xìng）能（néng）差；③抗负压能力差。
（2）适用范围：①-25℃～140℃；②浓酸、碱等强腐蚀性介质；③卫生类（lèi）介质。
4.3.6 氟化乙丙烯
（3）主（zhǔ）要性能：①有疏水性（xìng）和不粘性；②耐腐蚀能（néng）力仅次于特氟（fú）隆；③耐负压要求较高时（shí）可（kě）加金属网，提高耐负压能力；④耐磨性能较差（chà）。
（4）适用范围：①-25℃～100℃的非强磨损介质；②卫生类介质。
4.4 应用时遇到的问题及其解决的方法
通过对以上几种衬里材料（liào）的讨论，我们不难发现氯（lǜ）丁橡（xiàng）胶与天（tiān）然橡（xiàng）胶虽然耐磨性能较好，但耐腐蚀性较差（chà）。特氟隆，聚四氟乙烯，氟化乙丙烯虽（suī）然能够满足耐（nài）强碱腐（fǔ）蚀，耐磨性却不是很好。在经过（guò）反复比较后，选择（zé）了稳定（dìng）性*好（hǎo）的聚（jù）四氟乙烯，进（jìn）行试运行，以检验硫酸专用流量（liàng）计的使（shǐ）用性能。
该流量计（jì）使用了2~3个月（yuè）后便出现了不能正常使用（yòng）的情况；为了弄清原因。将硫酸专用流量计拆下后，发现硫酸专用流量计出口处的衬里并（bìng）没有出现问题，但在入口处的（de）法兰外侧衬里材料翻（fān）边处与测量管产生了脱离现象。衬里与金（jīn）属测量（liàng）管之间出现了间隙，导致液体进入了该间（jiān）隙中，致使（shǐ）流量计无法正常使用。
在弄清了出（chū）现此问题的原因后，通过与生产厂商的沟通，并经过工程（chéng）技术人员的反复协商讨论。决定采取两项措施解决这（zhè）一问题：①在磨浆制备过程中进一步优化控制，使浆液中的固体颗径降低，减少对硫酸专用流量计入口处的冲蚀（shí）作用；②降低浆液输送（sòng）的流速；③在硫酸专用流量计入口与（yǔ）管道法兰连接（jiē）增加一个2~3mm厚的不锈钢垫片，降低对硫酸专用流量（liàng）计入口法（fǎ）兰处翻边衬里材（cái）料的冲蚀。不（bú）锈钢垫片定期可换。在采取了上（shàng）述措施后，取得了明显的效果，通过近（jìn）两（liǎng）年运行（háng）考（kǎo）核（hé），硫酸专用流量计运行稳定，计量准确（què），没有出现故障。所以，在该项目中对固含量（liàng）较高浆液采用聚四氟乙烯衬里材料的（de）硫酸专用流量计量（liàng）是可行的。
5、结束语
作为仪表（biǎo）电气专业的工程师，怎样更好的了解（jiě）工艺介质的情况，理解（jiě）每种流（liú）量（liàng）计本身的特点及优缺点，并且发现（xiàn）一些（xiē）工程（chéng）中可能会出现的问题，及解（jiě）决问题的能力是我们在不断（duàn）的工作中应该提高的。此次对硫酸专用流量计使用条件的改善，是一次有益的尝试，同时也增加了我们勇于创新的意识。
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