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一、存在問題

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

二、檢查與分析

(1)工藝流程及儀表選型

該臺孔板流量計用于反應器進口氣態(tài)氨流量測量，測量結果送調節(jié)器，實現(xiàn)進料流量比值調節(jié)，因此對測量精確度、穩(wěn)定性和可靠性要求較高。

工藝流程是:從外單位購進的液氨存放在氨儲槽內，然后送氨蒸發(fā)器氣化。在絕大多數(shù)時候，進入流量計的流體為過熱狀態(tài)的氨氣，但由于工藝操作上的原因，偶爾會帶液，液態(tài)氨在輸送管道內繼續(xù)蒸發(fā)，以致吸收蒸發(fā)熱，管道溫度低于0℃，表面結霜。

避免帶液的方法在于工藝專業(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，總的來說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來得大。

嚴格地說，帶液的氨氣其屬性是氣液兩相流。

按氣態(tài)氨設計孔板流量計用來測量帶液氨氣時儀表示值嚴重偏低，其原理分析如下。

從上列式中所示的關系式中可以看出流體密度對流量示值影響。先說差壓裝置，假定流過差壓裝置的氣液混合物壓力參數(shù)部分與干氣體時相同，僅僅密度增大，又假定質量流量與干氣體相同的混合物流過差壓裝置，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。

流量二次表在對這種差壓信號進行處理時，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算流體密度p1，這樣就使演算結果對這種偏低得不到任何補償。

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

(3)工藝專業(yè)是如何計算流量理論值的

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

(4)如果改用渦街流量計測量偏低得更多

渦街流量計說到底是體積流量計，混合物中夾帶少量液體后，液體對儀表的輸出頻率基本沒有影響，所以液態(tài)氨與氣態(tài)氨氣液混合物的質量比如果為12%，渦街流量計的測量結果也就偏低12%。