測(cè)量熔鹽流量為什么不適合差壓式流量計(jì)

熔鹽為液態(tài)鹽，溫度為300℃，壓力0.6MPa,溫度低于150℃就結(jié)為固體，上海自動(dòng)化儀表所以采用楔形流量計(jì)配隔膜密封式差壓變送器測(cè)量。但效果不佳，時(shí)好時(shí)壞。有什么合適的方法?

(1)楔形流量計(jì)工作原理

楔形流量計(jì)是非標(biāo)差壓式流量計(jì)的一種。其節(jié)流件是一個(gè)V形楔塊(又稱楔形節(jié)流件)。當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)楔形節(jié)流件時(shí)，在其上下游側(cè)產(chǎn)生一個(gè)與流量值平方成正比的差壓，將此差壓從楔形塊兩側(cè)取壓口引出，送至差壓變送器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，再經(jīng)流量二次表計(jì)算后，即得流量值。

(2)楔形流且計(jì)的特點(diǎn)

①楔形流量計(jì)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是用V形楔塊作節(jié)流件.楔塊的圓滑頂角朝下，這樣有利于含懸浮顆粒的液體或貓稠液體順利通流區(qū)。楔形塊兩側(cè)取壓口通常設(shè)計(jì)成法蘭管口，隔膜密封式差壓變送器的法蘭頭直接安裝在此法蘭管口上因此差壓信號(hào)傳輸通道不易被流體中的懸浮顆粒堵塞。

②特點(diǎn)之二是其耐磨性好，因其楔形塊通常采用硬度極高、耐磨性極好的碳化鎢材料制作。這一點(diǎn)對(duì)測(cè)量含有顆粒的液體來(lái)說(shuō)尤為重要。

③特點(diǎn)之三是其對(duì)低雷諾數(shù)的適應(yīng)性。介紹管道雷諾數(shù)在500以上，流量與差壓之間就能保持平方根關(guān)系，因此，常用它來(lái)測(cè)量黏度較高的流體。

(3)楔形流量計(jì)示值為什么時(shí)有時(shí)無(wú)

提問(wèn)者所述流量計(jì)測(cè)量時(shí)好時(shí)壞，示值時(shí)有時(shí)無(wú)，是楔形流量計(jì)測(cè)量高溫流體時(shí)的常見(jiàn)病。毛病的實(shí)質(zhì)是流量計(jì)的零點(diǎn)漂移.零漂的根本原因不在楔形流量計(jì)本身，而是楔形節(jié)流件產(chǎn)生的差壓信號(hào)在傳送到差壓變送器時(shí)產(chǎn)生了失真。

稱使差壓變送器測(cè)量到的差壓與楔形節(jié)流件上下游側(cè)取壓口在測(cè)量管管壁處的差壓完全相一同，必須使一對(duì)管口內(nèi)的介質(zhì)滿足下列三種情況中的一種:

①一對(duì)管口內(nèi)充滿被測(cè)液體;

②一對(duì)管口內(nèi)充滿氣體;

③兩個(gè)管口內(nèi)的液面高度完全相等。由于被測(cè)流體的情況很復(fù)雜，有的時(shí)候要真正滿足上述條件往往很困難。

(4)為什么會(huì)產(chǎn)生差壓信號(hào)傳遞失真

在流過(guò)楔形節(jié)流件的流體中，不管是重油、渣油還是熔鹽等，難免溶解有氣體，這些氣體在液體中的飽和溶解度與流過(guò)楔形節(jié)流件的流體溫度、壓力值有關(guān)，當(dāng)溫度升高或壓力降低時(shí)，飽和溶解度減小，于是會(huì)釋放出氣體，使法蘭管口內(nèi)積累的氣體增多‘如果法蘭管口內(nèi)未充滿氣體，氣體的積累會(huì)使液面下降.如果流體的溫度降低或壓力升高，飽和溶解度相應(yīng)增大，會(huì)將法蘭管口內(nèi)積累的氣體緩慢地吸收，使法蘭管口內(nèi)的液面升高。

這種氣體的釋放和吸收總是在進(jìn)行的，如果兩個(gè)法蘭管口內(nèi)的氣體釋放和吸收能以相同的速率同步進(jìn)行，則可使兩個(gè)法蘭管口內(nèi)的液面高度保持相等，從而不產(chǎn)生差壓信號(hào)的傳遞失真，但是沒(méi)有可行的手段，因此，法蘭管口內(nèi)的液面高度是不確定的。在結(jié)構(gòu)上，由于負(fù)壓端法蘭管口在流路的下游，此處的靜壓比正壓端略低，液體在此處容易釋放出氣體，所以負(fù)壓端法蘭管口內(nèi)的液位容易降得比正壓端低，從而使差壓信號(hào)產(chǎn)生負(fù)向傳遞失真，這就是為什么流量指示值跌到零的原因。

(5)如何減小和消除差壓信號(hào)傳遞失真

從上面的分析可知，液體經(jīng)楔形節(jié)流件流過(guò)時(shí)，析出氣體和吸收氣體是無(wú)法避免的，因此，取壓法蘭管口中的液位高度的變化也是不可控的。但是有辦法將取壓法蘭管口中的液位波動(dòng)范圍減小，也有辦法使液面高度的變化基本不影響差壓的準(zhǔn)確測(cè)量。辦法之一是將法蘭管口設(shè)計(jì)得短一些，在測(cè)量管內(nèi)徑較大時(shí)，甚至可將連接法蘭直接焊接在測(cè)量管上，如圖4.39所示。也可采用插人式膜片隔離式差壓變送器。

辦法之二是將滿量程差壓選得大一些.這樣，盡管差壓信號(hào)還存在一點(diǎn)傳遞失真，但對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響減小了。

(1)改選其他類型流量計(jì)

提問(wèn)者所測(cè)量的流體熔鹽，應(yīng)是液態(tài)鹽，流體中并不含有固態(tài)物，所以采用高溫型渦街流量計(jì)測(cè)量其流量也是可行的。例如橫河公司的DY系列HT2型，非常高流體溫度可達(dá)400℃, HT1型非常高流體溫度可達(dá)450℃。熔鹽的類型有多種，在各種溫度條件下的黏度也有很大差別。為了保證測(cè)量精確度，應(yīng)對(duì)具體牌號(hào)(或組成)的熔鹽在實(shí)際操作條件下的雷諾數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，如果非常小流量對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)仍大于等于 20000，就是可行的二在高溫導(dǎo)熱油測(cè)量中具有很好的業(yè)績(jī)。

DY系列渦街非常大公稱通徑為300mm。如果實(shí)際流量大于DN300儀表測(cè)量上限，可選用夾裝式超聲流量計(jì)。

(2)高溫型超聲流量計(jì)

夾裝式超聲流量計(jì)能耐受的溫度取決于換能器,換能器的耐溫等級(jí)分低溫、中溫和高溫三種，每一個(gè)等級(jí)都有相適應(yīng)的禍合劑與之匹配。當(dāng)流體溫度高于180℃時(shí)，上海自動(dòng)化儀表可以增裝導(dǎo)波板，能將可耐受的流體溫度提高到400℃。導(dǎo)波板的作用有二:一是傳遞超聲，二是散熱，400℃的管道溫度經(jīng)導(dǎo)波板散熱，到換能器安裝處就降到了180℃以下。