離(li)子膜法(fa)燒堿工(gong)藝制堿(jian)技術是(shi)當今領(ling)先制堿(jian)技術，具(ju)有投資(zī)少、生産(chǎn)成本低(dī)、産品質(zhi)量好、無(wu)污染等(deng)優點，代(dài)表了電(diàn)解制堿(jiǎn)技術的(de)發展方(fāng)向。它的(de)工藝裝(zhuang)置控制(zhi)要求嚴(yan)格，對儀(yí)表的測(cè)量精度(du)、穩定性(xìng)及可靠(kào)性都有(you)很高的(de)👉要求，特(tè)别是對(duì)介質流(liú)量的控(kòng)🔴制。所以(yi)在離子(zi)膜法燒(shao)堿生産(chǎn)中大量(liang)使用具(ju)有結構(gòu)簡單、刻(ke)度直觀(guān)、安裝維(wei)護方便(biàn)等特點(diǎn)的金屬(shǔ)管轉子(zi)流量計(jì)來滿足(zu)其工藝(yi)控制要(yào)求。
1金屬(shu)管轉子(zi)流量計(jì)的工作(zuò)原理及(jí)結構
金(jīn)屬管轉(zhuan)子流量(liang)計屬面(mian)積式流(liú)量計，是(shi)基于定(ding)壓降變(bian)節流面(mian)積測流(liu)量的基(jī)本原理(lǐ)。當流💋體(ti)自㊙️下而(er)✍️上流經(jing)錐管時(shi)，浮子前(qián)、後産生(shēng)差壓作(zuo)用，浮子(zǐ)就上升(shēng)或下降(jiang)位移，當(dang)使浮子(zǐ)上升的(de)差壓與(yu)浮子所(suǒ)受的重(zhong)力、浮力(li)及黏性(xing)力三者(zhě)的合力(lì)相等時(shí)，浮子便(bian)處于平(píng)衡狀态(tai)。因此浮(fu)子的😍位(wèi)移與流(liú)量的大(dà)小存在(zài)相應的(de)關系，浮(fu)子的位(wei)移通過(guo)磁鋼的(de)耦合使(shi)平衡機(jī)構的平(píng)衡杆跟(gen)随轉動(dòng)，帶動指(zhǐ)針轉動(dòng)，在刻🔞度(du)盤上指(zhǐ)示出🌂流(liú)量值。在(zài)🧡此基礎(chu)上，通過(guo)平衡機(jī)構凸輪(lún)與調整(zhěng)件的非(fēi)線性傳(chuan)動，将對(dui)應于流(liú)量的轉(zhuǎn)角信号(hào)傳遞給(gei)轉換🔞器(qi)，後者将(jiāng)轉角信(xìn)号✌️轉換(huàn)爲4～20 mA的DC電(dian)流信🌈号(hào)輸出。由(you)于經過(guo)了非線(xian)性修正(zhèng)♋，流量測(cè)量值與(yu)輸出電(dian)流信号(hao)值線性(xìng)地呈一(yī)一對應(ying)關系。當(dāng)浮子處(chu)于平衡(héng)時，被測(ce)流體體(ti)積流量(liàng)可由下(xià)式計算(suàn)：
式中：
Q=體(tǐ)積流量(liàng)；
?=流出系(xi)數；
?=浮子(zǐ)最大直(zhí)徑與其(qí)同高度(dù)錐管橫(heng)截面之(zhī)間的環(huán)隙面積(ji)；
g=重力加(jiā)速度；
υ? =浮(fú)子的體(ti)積；
ρ?=浮子(zǐ)密度；
ρ=被(bèi)測流體(tǐ)密度；
S=浮(fú)子最大(dà)截面積(jī)。
流量計(ji)的傳感(gan)器由錐(zhui)管、浮子(zǐ)組成；指(zhǐ)示器由(yóu)刻度盤(pán)、指針、凸(tū)📧輪、平衡(heng)📧機構組(zǔ)成；轉換(huàn)器由角(jiǎo)位移轉(zhuǎn)換器、調(diao)整件等(děng)組成。金(jīn)屬管轉(zhuan)子流量(liang)計分爲(wei)現場指(zhi)示型和(he)電遠傳(chuán)型兩種(zhong)。
2金屬管(guan)轉子流(liú)量計的(de)應用及(ji)選型
某(mou)化工公(gong)司自2025年(nian)12月投産(chǎn)以來，經(jing)過4次擴(kuo)建，離子(zi)膜法㊙️燒(shao)🌂堿現已(yǐ)達到5萬(wàn)t／a的規模(mó)。現場使(shǐ)用的金(jin)屬管轉(zhuǎn)子流量(liàng)計共計(ji)🏃♂️62台，用于(yú)現😄場鹽(yan)水、堿液(ye)、鹽酸、去(qù)離子水(shui)、亞硫💋酸(suān)鈉等介(jie)質流量(liàng)的測量(liàng)。通過3年(nián)多的生(sheng)産，裝置(zhi)基本運(yùn)行正常(chang)。但在停(ting)車🛀🏻檢修(xiu)中發現(xiàn)，電解槽(cáo)B、C陽極液(yè)加酸pH值(zhi)檢測回(hui)路、淡鹽(yán)水加酸(suān)pH值檢測(cè)回路✉️使(shi)用的金(jīn)屬管轉(zhuǎn)子流量(liang)計襯裏(li)嚴重腐(fǔ)蝕變形(xing)，緻使浮(fu)子經常(cháng)卡住⛹🏻♀️，無(wu)法控制(zhi)pH值檢測(cè)回路介(jiè)質的流(liu)量，影響(xiǎng)了正常(chang)生産的(de)進行。經(jing)過分析(xī)發現，這(zhè)是由于(yu)pH值檢測(cè)回路的(de)钛冷卻(que)器換熱(rè)用的循(xún)環水水(shuǐ)質差、換(huan)熱面積(ji)小及操(cāo)作不當(dāng)等引起(qi)钛冷卻(què)器結垢(gòu)嚴重，導(dǎo)緻陽極(ji)液及淡(dàn)鹽水溫(wēn)度過高(gao)，長時間(jiān)運行緻(zhi)使金屬(shu)管轉子(zi)流量計(jì)襯裏腐(fu)✍️蝕變形(xing)。而電解(jiě)槽📐D、E陽極(jí)液加👄酸(suan)pH值檢測(cè)回路使(shǐ)用的不(bú)采用襯(chèn)裏結構(gou)、完全由(yóu)Ti材構成(chéng)的金屬(shu)管轉子(zi)流量計(jì)卻未發(fā)現腐蝕(shi)變形情(qing)況。所以(yi)在測量(liàng)高溫腐(fu)蝕性介(jie)質時，盡(jin)量避免(miǎn)采用襯(chen)裏結構(gou)，而采用(yòng)金屬結(jié)構，以🌈提(ti)高儀表(biǎo)的可靠(kào)性。
另外(wai)，電解槽(cao)C、D陽極液(yè)入口總(zǒng)管使用(yong)的電遠(yuǎn)傳功能(néng)的金屬(shǔ)管轉子(zǐ)流量計(jì)在使用(yong)過程中(zhōng)指示波(bo)動過大(dà)，而🌈且測(ce)🔆量機構(gòu)與✍️指示(shi)機構法(fǎ)蘭連接(jie)處洩漏(lou)嚴重。拆(chai)開檢查(chá)發現，指(zhǐ)示波動(dòng)過大是(shi)由👈于機(ji)械加工(gong)的精度(dù)和阻尼(ni)系統👌方(fang)面的原(yuan)因。給阻(zu)尼系統(tong)加入🏃矽(xi)油後情(qing)況有所(suǒ)改善，而(er)法蘭連(lián)接處洩(xiè)漏是由(you)于使用(yòng)的石棉(mián)墊片在(zai)高溫下(xià)斷裂變(bian)形所緻(zhì)，更換聚(jù)四氟乙(yi)烯墊片(pian)再💘無任(rèn)何洩漏(lòu)。而流量(liàng)計卻沒(méi)有出現(xian)上述情(qing)況。下面(miàn)介💜紹該(gai)儀表常(cháng)用的防(fáng)腐材料(liào)。
(1)鹽水是(shì)離子膜(mó)裝置的(de)基本介(jiè)質，耐鹽(yán)水腐蝕(shi)性能好(hao)的金屬(shǔ)材料是(shì)钛、钽，非(fei)金屬材(cái)料爲聚(jù)偏二氟(fú)乙烯(PⅧF)和(hé)😄PVC，某化工(gōng)廠測量(liang)鹽水的(de)流量計(ji)均采用(yòng)钛材，使(shi)用情況(kuang)良好；
(2)堿(jiǎn)液是另(lìng)一種重(zhòng)要介質(zhì)，耐堿液(ye)腐蝕性(xing)能好的(de)金🌍屬材(cai)料🌏主要(yao)有鎳和(he)各種牌(pái)号的不(bu)鏽鋼，某(mou)化工廠(chang)測量💞堿(jian)液均采(cai)🤟用SUS316L材質(zhi)，效果較(jiao)好；
(3)裝置(zhì)中常用(yong)31％(質量分(fen)數)高純(chun)鹽酸，腐(fǔ)蝕性很(hěn)強，接液(ye)部材質(zhi)應采💰用(yong)钽材，某(mǒu)化工廠(chang)采用的(de)是SUS304内襯(chèn)PVC的流💘量(liàng)計；
(4)裝置(zhì)中經常(chang)使用去(qù)離子水(shuǐ)及氮氣(qi)，均爲非(fei)腐蝕性(xing)介質，接(jie)液部材(cái)質應采(cǎi)用不鏽(xiu)鋼，某化(huà)工廠采(cǎi)用的是(shì)SUs304奧🈚氏體(ti)不鏽鋼(gāng)。
以上是(shì)常用介(jiè)質的選(xuǎn)材，在運(yùn)用中應(yīng)結合現(xian)場實🔆際(ji)情況，如(ru)🍉電解廠(chang)房屬于(yu)防爆場(chang)所，電遠(yuan)傳型應(yīng)選用隔(ge)爆型或(huo)本安防(fang)爆型的(de)流量計(ji)。另外，還(hai)應根據(ju)♊實際測(cè)量值的(de)流量範(fàn)💘圍加以(yǐ)選用。
3金(jin)屬管轉(zhuan)子流量(liàng)計的安(an)裝及使(shi)用維護(hù)
3．1安裝
(1)流(liu)量計必(bi)須垂直(zhi)安裝在(zài)無震動(dòng)的管道(dao)上，不應(yīng)有明顯(xiǎn)的傾斜(xié)，傾斜角(jiǎo)度一般(bān)不超過(guo)。
(2)爲方便(biàn)檢修、更(gèng)換流量(liàng)計及清(qing)洗測量(liàng)管道，除(chu)安裝現(xian)場有足(zu)夠空間(jiān)外，在流(liú)量計上(shang)、下遊應(yīng)安裝必(bi)要的閥(fá)門。一📱般(ban)情況下(xià)，流量計(ji)前面用(yòng)全開閥(fá)，後面用(yong)流量調(diào)節閥，并(bing)🚶♀️在流量(liang)計的位(wèi)置設置(zhì)管路管(guǎn)道，安🧡裝(zhuāng)旁通閥(fa)。
(3)對于髒(zāng)污流體(tǐ)，應在流(liú)量計上(shang)遊人口(kou)處安裝(zhuang)過濾器(qì)，帶有🚶磁(cí)性耦合(hé)的金屬(shu)管轉子(zi)流量計(ji)用于測(ce)量含鐵(tie)磁性雜(za)質流體(ti)時，應在(zai)儀表前(qián)安裝磁(cí)過濾器(qì)。
(4)流體在(zai)錐管内(nèi)流動方(fāng)向由下(xià)至上，不(bú)能倒流(liú)，爲避免(miǎn)因流體(tǐ)倒流或(huo)水錘現(xian)象損壞(huai)流量計(jì)，應在其(qi)下遊安(ān)裝單向(xiang)閥。
(5)如被(bèi)測流體(tǐ)爲脈動(dòng)流造成(chéng)浮子跳(tiào)動而不(bú)能正常(cháng)測量時(shí)，應☔在測(ce)量計上(shang)遊安裝(zhuāng)适當尺(chi)寸的緩(huan)沖器或(huo)定值器(qì)，以消除(chú)或減弱(ruo)🤞脈動。
3．2使(shi)用及維(wéi)護
(1)使用(yòng)流量計(jì)前應檢(jiǎn)查儀表(biǎo)運行及(jí)各部分(fèn)活動是(shi)否正常(cháng)，浮子在(zài)錐管内(nèi)活動是(shi)否靈活(huó)，指示部(bu)分是否(fǒu)可靠跟(gēn)随。
(2)使用(yòng)時應緩(huǎn)慢地開(kāi)啓上遊(you)閥門至(zhì)全開，然(rán)後調節(jie)🔴下遊調(diào)☀️節🐆閥調(diào)節流量(liàng)；當流量(liàng)計停止(zhǐ)使用時(shí)，應先🈲緩(huǎn)慢地關(guān)💔閉全開(kai)閥，然後(hou)🈚再關閉(bì)流量調(diào)節閥。
(3)使(shǐ)用耐腐(fu)蝕型流(liú)量計時(shí)必須采(cai)取措施(shi)避免流(liú)量計驟(zhou)熱、驟冷(leng)🆚的沖擊(ji)而造成(chéng)流量計(ji)襯裏材(cái)料的剝(bao)離與損(sǔn)傷，影響(xiang)測量的(de)正确性(xing)。
(4)流量計(jì)在使用(yong)中，如果(guo)指針由(you)于流體(tǐ)狀态不(bu)穩而造(zao)成抖🌍動(dong)，不易讀(du)數時，可(kě)在阻尼(ní)機構中(zhong)注人少(shǎo)許矽油(you)，以增加(jiā)阻尼效(xiào)果。
(5)當需(xū)要維修(xiū)流量計(jì)浮子組(zu)件時，應(ying)從管路(lu)上拆下(xià)流量計(jì)。拆裝及(jí)清洗時(shi)一定注(zhu)意不要(yào)損傷浮(fu)子的最(zuì)大徑部(bù)，不要碰(pèng)彎浮子(zi)導向杆(gan)。
(6)根據測(ce)量介質(zhi)清潔程(cheng)度、腐蝕(shí)性情況(kuang)，定期對(duì)流量計(jì)👄進行檢(jian)查和維(wéi)修。
(7)加強(qiang)崗位操(cao)作人員(yuan)的培訓(xùn)，消除由(you)于操作(zuo)不當而(ér)引👅起🐕的(de)儀💛表損(sun)壞，延長(zhǎng)儀表使(shǐ)用壽命(ming)。
4結語
随(sui)着機械(xiè)加工和(he)智能化(huà)技術的(de)發展，金(jīn)屬管轉(zhuǎn)子流量(liang)💔計🌈的應(ying)㊙️用範圍(wei)更加廣(guǎng)泛。熟悉(xi)和掌握(wò)金屬管(guan)轉子流(liú)量計的(de)工作原(yuan)理和結(jié)構，進一(yi)步提高(gāo)使用和(he)維護水(shui)平，真正(zheng)發揮儀(yi)表“火🌂眼(yǎn)金睛”的(de)功效。
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