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涡街老虎机发短信注册送59在氧化铝生产蒸汽计量中的应用分析

2016-05-23

拜耳法生产氧化铝过程中,蒸汽是氧化铝企业运行中的重要能源,用于加热苛性钠溶液与铝土矿石,同时也用于加热浓缩分解后的母液。据统计蒸汽消耗占氧化铝能源成本的40% ~60% 。对于氧化铝企业,蒸汽消耗成为企业成本的重要组成部分,在氧化铝企业的发展和生存中起着决定性因素。

1 氧化铝生产中蒸汽消耗分布及目前的现状

在拜耳法氧化铝生产中,工艺综合能耗主要由蒸汽、电力、水、压缩空气和燃料组成,其中蒸汽是氧化铝生产的主要能源消耗指标之一,汽耗的高低直接反映这个企业的生产管理和驾驭生产的能力。

以某一氧化铝为例,工艺综合能耗约15.72GJ/t-Al2O3,蒸汽约占42%,其中蒸汽由高压蒸汽和低压蒸汽两部分组成。表1为某氧化铝企业高低压蒸汽消耗点。

以表1为例,氧化铝企业蒸汽需要计量点一般在8~10个,用汽量从3.5~206t/h不等,温度和压力也不尽相同。

表1 某氧化铝企业蒸汽用汽点

目前,在氧化铝企业蒸汽计量仪表通常采用两大类,一类基于伯努利方程原理的,如差压孔板、音速喷嘴、阿牛巴、德尔塔巴占比较多;另一类是基于线性连续方程原理的,如涡街老虎机发短信注册送59、质量老虎机发短信注册送59,由于质量老虎机发短信注册送59价格昂贵,且高温状态下精度丧失,故而又多以涡街老虎机发短信注册送59为主。

基于伯努利方程原理的蒸汽计量仪表,其老虎机发短信注册送59量方程式为(1):

 公式(1)说明,一方面由于方程式中存在着介质蒸汽的密度ρƒ,因此,计量仪表的标定在氧化铝企业中是个很麻烦而且往往不准确,一般生产厂大都采用水标定,这种方法标定出来的精度,不代表测量蒸汽的精度。另一方面由于方程式(1)中还有一个气体的膨胀系数τ,对于不同蒸汽,不同的压力,不同的温度条件下的膨胀系数都不尽相同,因此,即使用压缩空气进行标定出来的精度也不代表测量蒸汽的精度。

2涡街老虎机发短信注册送59工作原理

涡街老虎机发短信注册送59是基于线性连续方程原理:

St=f×d/v或者f=St×d/v(2)

其中:

St斯特劳哈尔数,无量纲;

v介质流速;

 f频率Hz/S:

 d迎流面宽度。

在这个公式(2)中有2个函数,一个是流体流速v,另一个是斯特劳哈尔数St是雷诺数Re的函数,当雷诺数Re到达20000后,斯特劳哈尔数St就是一个常数。当涡街老虎机发短信注册送59测量发生体形状固定,迎流面宽度就一定,这样一来,频率仅仅取决于流体流速,是线性连续方程,通过图1示涡街老虎机发短信注册送59测量模型推导,得到老虎机发短信注册送59量方程式(3):

图1 涡街老虎机发短信注册送59测量模型示意图

    (3)

其中:St斯特劳哈尔数,无量纲; f频率Hz/S;D老虎机发短信注册送59通径;d迎流面宽度。

涡街老虎机发短信注册送59是基于线性连续方程原理,只要雷诺数大于20000,测量与流体的性质无关,与密度、黏度等均无关。用水标定出来的流量系数同样适用于蒸汽计量,在常温下标定出的流量系数同样适用于低温和高温蒸汽。这样,涡街老虎机发短信注册送59更能适应氧化铝企业内高低压、不同温度蒸汽计量的需求。

K为流量系数,含义是每升流量由几个脉冲表示,即是P/L,经过公式变换,实际运用中的涡街老虎机发短信注册送59计算公式(4):

             (4)

一般,涡街老虎机发短信注册送59的流量系数,其实在设计时就已经定下来了,但是每个生产厂都要对每一台老虎机发短信注册送59进行标定,就是为了检验制造误差。但不管这个数是什么数,标定合格了的流量系数就是正确计量的常数,适用于不同工况状态的蒸汽。

另外要注意,从公式(4)可以看出,涡街老虎机发短信注册送59只能测流体的工况体积方,质量方和标准体积方是根据密度或压力温度换算出来的。

3 氧化铝生产中蒸汽计量设计选型

以表1位例,氧化铝企业蒸汽需要计量点在8~10个左右,且一般均为过热蒸汽,数学模式为二元函数,因此,设计时需要考虑压力、温度双补偿。

3.1 工艺参数的选择

设计选型时要考虑的因素包括:流量参数范围、压力参数范围、温度参数范围,以流量选通径。

同时遵循如下原则:

(1) 最高压力情况下考虑最小流量是否该通径的工作范围之内;

(2)  最低压力情况下考虑最大流量是否超出该通径的工作范围之内;

另外,最高温度对应脉冲输出时应考虑发生体宽度的膨胀系数,工况温度条件下的流量系数Kt:

     (5)

其中:

T为工况温度;K为标准流量系数(一般在仪表铭牌上)。

3.2 通径的选择

设计选型时,考虑到减少压力损失,在进行蒸汽计量时,对流量下限有一定要求,要根据蒸汽流量的大小来选取老虎机发短信注册送59的通径,而不能根据原管道内径来选取老虎机发短信注册送59通径。

蒸汽老虎机发短信注册送59通径选择可以采用查表法及计算验证。

查表法即是在产品样本上,根据工况压力下蒸汽可测量范围表查取流量通径;然后计算验证流速、雷诺数是否在一定范围内。

(1) 流速计算:蒸汽流速范围一般2m/s~60m/s,最高应<80m/s。

     (6)

其中:V为流速;Q为体积流量;D为老虎机发短信注册送59通径。

(2)  雷诺数计算法:①最低流量时的雷诺数不得小于5000;②保证精度最低流量时的雷诺数不得小于20000。

                 (7)

其中:V为流速;ρ为密度;μ介质黏度;D为老虎机发短信注册送59通径。

当然有的产品能提供计算机选型软件,直接把相关工艺参数输入,就能得到理想的结果。

3.3 注意事项

(1)选择信号输出时建议使用脉冲(频率)输出方式,如果要求输出电流信号,转换过程将丧失±0.2%~0.4%精度。

(2)在氧化铝企业中,蒸汽的温度一般都大于150℃,建议采用分体型涡街老虎机发短信注册送59,另外一定要考虑温度和压力补偿问题。

4 安装要求

在氧化铝企业蒸汽测量过程中,被测蒸汽具有稳定流态是保证涡街老虎机发短信注册送59精确测量的前提条件,要使涡街老虎机发短信注册送59的测量值更温度、准确,安装时需注意以下几点。

(1) 安装确保传感器铭牌上的箭头指向与流体流向一致。

(2) 安装建议遵循直管段的要求,见表2,当现场无法满足直管段要求时,建议采用与涡街老虎机发短信注册送59配套的流量镇流器。

表2 氧化铝企业蒸汽计量上下游特殊情况前后直管段长度参考

(3) 安装传感器避开振动源或者在振动较小的地方,远离大功率用电设备。(4) 安装带焊接时要注意搭铁的位置,防止压电晶片的损坏,一般要件焊左搭左,焊右搭右。

5 常见问题及注意事项

5.1 无流量有信号

首先检查判断是否有振动,如有轻微振动,处理方法是外部机械消振措施,如用橡胶软接头,橡胶软垫等消振,用支架固定管道;或者是根据产品说明书调整参数设置,消除振动。如严重振动,则是更改老虎机发短信注册送59安装位置、加固管线、老虎机发短信注册送59前后加软连接。

其次检测判断是否有50HZ工频干扰通常采用频率计测量或电流值计算方法。这里介绍电流值计算方法,计算公式(8):

 或者   (8)

其中:

Qf体积方m3/h;Qm质量方Kg/h;ρ工况密度Kg/m3;Kt仪表流量系数。

如果计算出的寄过是或者接近50HZ,可采取保证转换器的外壳接地螺钉可靠接地或者把整个转换器浮地。

5.2 有流量无信号

首先检测接线是否正确,供电电源的电压等级是否符合要求,电源极性是否接正确,分体式的还要检测专用电缆是否连接正确,再有就是检查发生体、转换器是否损坏。

其次判断实际工艺蒸汽流量是否太小,判断方法是在靠近老虎机发短信注册送59的管道旁有规律地连续敲击,无论何种型号的老虎机发短信注册送59均会出现流量显示。处理方法就是更换通径小一些的老虎机发短信注册送59或在工艺条件允许的情况下加大流量。

5.3 流量不稳定

现场观察老虎机发短信注册送59安装时垫片是否同心或伸入管道,工艺管道是否符合表2氧化铝企业安装要求或者产品说明书的最大要求。处理办法就是正确选用配套垫片并正确装配,更改老虎机发短信注册送59安装位置或加流量镇流器。

6 小结

涡街老虎机发短信注册送59是基于线性连续方程原理进行测量的新型老虎机发短信注册送59,因具有良好的介质适应能力,是节流式老虎机发短信注册送59的理想替代产品。它可以测量氧化铝企业高低压蒸汽,在氧化铝行业中广泛应用。但只有在正确设计、正确选型以及正确安装的条件下才能保证其测量准确稳定,为降低氧化铝能源消耗发挥其应有的作用。

文章摘自:甘长能, 李亮. 涡街老虎机发短信注册送59在氧化铝生产蒸汽计量中的应用分析. 中国仪器仪表,  2016(4).

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