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聚甲醛行业流量计选型与使用
发布时间:2020年1月15日08:54:45

摘要:针对聚甲醛的生产工艺、介质特点,介绍了聚甲醛生产中重要流量计的工作原理、选型、安装及维护注意事项。指出了聚甲醛项目建设中重要仪表的选型,对聚甲醛在仪表专业的设计、建设与生产提供了直接方案。
1前言
  聚甲醛是重要的通用型热塑性工程塑料。因具有抗张强度高、密度小、自润滑性、耐腐蚀、耐候性优异等特性.广泛地用于替代金属.尤其是替代铜铝锌等有色金属材料。
  聚甲醛除了按粘度分为注射级、吹塑级和挤出级等品级外.还可以通过共混、掺混、增强、合金化等改性手段生产出高刚性.高流动性.高耐候性、抗静电性、超韧性、可电镀.耐酸碱、耐热、耐水解级的改性聚甲醛,其用途也十分广泛。
聚甲醛应用与水泥行业将会有年需求500万吨的量.我国煤碳资源丰富.煤化工是未来发展的趋势,聚甲醛生产当中除工艺、设备影响产品质量之外.仪表的精确计量在生产当中起着致关重要的作用。
2.聚甲醛重要介质流量检测仪表
  聚甲醛的生产.计量仪表起着关键作用,比如采用银法催化剂.进甲醛反应器的甲醇流量;采用硫酸法催化剂.进三聚甲醛反应器的甲醛流量;采用三氟化硼催化剂.进捏合机聚合反应器的三聚甲醛、二氧五环和甲缩醛流量。流量的精准是产品质量的直接影响者.特别是进料聚合反应的配比,是直接影响聚甲醛分子链条排列的关键因素,决定了产品品质。
  聚甲醛生产过程中最重要的参数就是流量计量。从含义上讲,流量是单位时间内流经某一截面的流体数量。流量可用体积流量和质量流量来表示。其单位分别用、m3/h、L/h和kg/h等。工业上常用的流量仪表可分为两大类速度式流量计和容积式流量计,根据聚甲醛生产的特殊性,其中间介质甲醛、三聚甲醛、二氧五环等为高粘度、低雷诺系数的物质,我公司选型为, 椭圆齿轮流量计,精度可达到±0.2%。
2.1椭圆齿轮流量计.
  椭圆齿轮流量计的计量室由转子与盖板构成初月形容腔.该腔室作为流量计的计量单位。齿轮的转动靠流量计进出口的压力差作动力.Δp=p1-p2.p1为入口压力.p2为出口压力。从而不断的把进口处的液体经初月形容腔室计量后从出口排出。齿.轮每转一周流过的液体量是初月形容腔的四倍.故通过椭圆齿轮流量计的体积为QV=4nV0式中n为椭圆齿轮的转速;V0半月形测量室容积.而且齿轮的转速与流体的速率成比例。由密封联轴器将转子的转数传递给计数机构.即计量出通过管道中液体的瞬时流量和累计总量。
2.2椭圆齿轮流量计的安装与维护
  流量计的安装直接关系到生产应用时的精确计量。在流量计安装之前管道必须冲洗,此时要给仪表装一短管,冲洗管道组件;管道应无张力;若是有泵的安装,仪表必须装在泵的排出口一侧;若在液罐压差情况下使用,则罐压差应大于管路系统、过滤器、仪表压力损失的总和等;过滤器尽可能靠近仪表.上游安装;由于超级椭圆齿轮流量计中的传感器依据感应磁通密度变化这一原理工作.因此它不能受任何外部磁场的影响。为了将外部磁场的影响减到最小,选择安装地点至少要离通电设备和通电导体5米远的强磁场和电场发生源,如马达和电动机。
  流量计在生产当中会出现突然间不计量问题,出现这一问题的原因可能为在安装过程中工艺管道内存有杂物.卡住椭圆齿轮、在工艺管道清洗置换合格后,打开初月形测量腔室.清理杂物。在拆卸齿轮的过程中,一定要注意两齿轮匹配.在互相对应的位置上作标记,以保证它们会安装在初始位置。两齿轮对应位置不合适,会导致齿轮不能转动.严重时将会损坏齿轮。定位后可用压缩空气从进口侧吹齿轮.以观察齿合情况;注意避免齿轮高速旋转.否则会损坏齿轮。被测介质压力过低也是要考虑的原因.流量计的启动压力不得低于0.24Mpa.这样才能保证齿轮转动。被测介质在月形腔室中凝固也会出现突然不计量现象,需要在流量计外部用低压蒸汽吹腔室部位,注意不要吹传动和计数机构.因为这样会造成传动机构的受热不均匀而损坏计量齿轮。
  流量计在运行中出现指针不稳时,可能是因为传动机构装配不合适;流量过大或者有脉动流;内磁钢与支撑壁相碰。此时一定要检查确认.装配传动机构和计数机构是否合适;介质流量是否在仪表流量测量范围内;内磁钢组件有无损坏;表头K系数是否与设计一致。当出现误差波动过大时可分两种情况,一种为椭圆齿轮内组套及端面垫片磨损严重.测量介质粘度比检验介质粘度小,流速过低;另一种情况是液体内含有气体。此时处理方法为.更换垫片.按实际被测液体粘度重新调校流量计;在流量计前加装排气器,定期排气,以消除气体。
3蒸汽计量仪表
  在聚甲醛生产当中供热蒸汽.是介质反应的动力,其蒸汽量的控制.是控制工艺反应的关键因素,如甲醛反应器的蒸汽.量控制.影响了在银催化剂作用下反应的甲醛品质.三聚甲醛、二氧五环反应器的蒸汽量控制.是决定聚甲醛中间产品浓度的重要因子,进干燥器干燥聚甲醛粉末的蒸汽量控制,是干燥聚甲醛粉末的决定性因素。目前.用于蒸汽流量测量的流量仪表主要有涡街流量计和差压式流量计,差压式流量计由于压损大.维护量大.精度等级低等原因,已经被很多厂家逐渐淘汰,差压式流量计安装要求非常严格.会给蒸汽测量带来一定的误差,相较而言,涡街流量计测量蒸汽效果更好,在先建的几个聚甲醛项目使用的孔板流量计,都最终更改为了涡街流量计。
3.1涡街流量计
  在特定的流动条件下,一部分流体动能会转化为流体振动,其振动频率与流速有确定的比例关系,涡街流量计就是根据这种原理工作的。在流体流道中设置旋涡发生体,在旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街。根据卡曼涡街有如下关系,式中为流量计输出脉冲频率为旋涡发生体两侧平均速度为斯特劳哈尔数为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比为漩涡发生体迎面宽度。由于涡街流量计的输出脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺范围之内,仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关,因此在实际的测量过程中,测量比较精确,误差小。
3.2涡街流量计的安装与维护
  涡街流量计安装时上游直管段不得小于,下游直管段不得小于,若在生产现场无法找到足够长的直管段,则需选择一整流器,以便获得充分的紊流场。传感器在管道上可以水平、垂直或倾斜安装,但要防止气泡和液滴干扰涡街流量计对振动很敏感,因此传感器的安装场所应尽量避开振动源。在使用过程中,会出现管道内无流量但传感器有信号输出故障,先检查接地电阻是否良好,管道振动是否大,传感器灵敏度是否过大小流量时信号输出不稳定,大流量时信号输出稳定,这要对流量计重新选型或对工艺管道缩颈,或调整增益电位器至合适的值管道内有正常流量但传感器输出频率为,这样肯定是附近有强磁场或电场,考虑屏蔽方法。
4.聚甲醒流量检测仪表远型建议
  在国内聚甲醛项目的建设经验中得到,正确流量仪表的选型对生产当中流量测量具有重要意义,聚甲醛生产为精细化工,仪表计量的精确配比起关键作用,因仪表的波动、误差大导致了各聚甲醛项目投产不顺利,产品质量差。仪表在项目设计时的选型一定要适合于聚甲醛生产工艺,针对聚甲醛工艺,高粘度流体、重要介质、大流量测量选型为椭齿流量计低粘度流体、重要介质、小流量测量选型为质量流量计,重要蒸汽流量选型为涡街流量计,重要水流量选型为电磁流量计或金属浮子流量计。
结束语
  在聚甲醛生产中关键的工艺指标和参数,必须得到精确的测量和控制,特别是聚合工段反应进料的流量配比,流量配比的精准是聚甲醛反应品质的决定因素,要使生产质量稳定,满负荷生产,项目前期设计时必须合理的仪表选型,其次是安装和维护。本文对国内其它聚甲醛项目,在流量仪表的选型、安装与维护上具有指导和借鉴意义。

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