摘要:主風機是硫酸裝置的核心動力設備,其流量參數(shù)的測量對裝置運行至關重要。分析了硫酸.裝置主風機流量的測量特點和要求,簡介了阿牛巴流量計的工作原理和安裝要求、配套變壓器的安裝要點，以及阿牛巴流量計在硫酸裝置主風機上的應用效果，認為阿牛巴流量計具有測量穩(wěn)定、壓損低、價格.低廉、安裝方便、重復性好等優(yōu)點。
1概述
鼓風機是諸多化工生產(chǎn)裝置主要的流體輸送設備之一。對硫磺制酸工藝來說，主風機將助燃空氣引入焚硫爐,生成SO2、SO3等氣體硫化物供后續(xù)工藝流程使用,扮演著舉足輕重的作用。風機的流量監(jiān)測對裝置的整體運行至關重要。同時,對于離心式風機，風機流量還將參與風機防喘振控制。主風機流量是整個裝置運行的核心,空氣流量測量的不穩(wěn)定會導致裝置生產(chǎn)負荷難以控制,嚴重時更會導致裝置生產(chǎn)無法繼續(xù)乃至停車。
以往方案從現(xiàn)場實施情況來看,流量顯示基本能反應裝置負荷運行情況,但是時常會發(fā)生流量示值突然偏低導致控制系統(tǒng)誤判為風機喘振，甚至有時還要被迫停車,對生產(chǎn)造成損失。為了裝置的連.續(xù)運行，有時工藝操作人員不得已要被迫切除防喘振控制,但從安全性角度,此做法風險太大,同時也不是長久之計。
2風機流量計的選型要求
硫酸裝置主要由焚硫轉(zhuǎn)化、干吸、尾吸等幾個工段組成。主風機是整個硫酸裝置的動力中心,裝置整體運行操作壓力不高，對管道的壓力損失要求較為苛刻。硫酸裝置通常氣體管道直徑都比較大,一般會達到1m以上，且風機入口為負壓環(huán)境，若流量
計安裝不當，發(fā)生泄漏很難察覺，在不知不覺中,浪
費了動力。
空氣管道的流量測量,首先要考慮經(jīng)濟型和實用性,同時還要兼顧壓損低和精度等方面的指標。鑒于.上述原因,從經(jīng)濟性、實用性、以及便于安裝和維護角度來說，通�？梢詮牟迦胧綔u街、插入式或外夾式氣體超聲波、均速管流量計等類型中相互進行比較而選擇。
對于氣體超聲波流量計，無論是插入式還是外夾式，常見的測量原理有兩種:時差和多普勒法。就壓損而言,是個很理想的選擇,但需經(jīng)過聲阻抗校核。由于風機入口管道負壓環(huán)境的存在,具體測量點的聲阻變得很小，以致產(chǎn)生阻抗匹配困難的問題。在超聲波流量測量中，聲阻抗與聲速成正比，與流體密度成正比，所以被測介質(zhì)的絕壓越低，聲阻抗越小。測量受到很大影響。
對于插入式渦街流量計，風機振動通過空氣管道的傳播，對于流量測量來說是致命的。振動會導致渦街流量傳感器產(chǎn)生同振動頻率相對應的干擾信號，引起流量示值大幅度偏高。另一-方面,渦街流量計對于直管段長度的要求較高,通常需要達到前20D、后5D(D為直管管徑，下同)，否則測量結果誤差較大,不具有參考價值。
針對以上特點，均速管流量計對于克服.上述困難具有得天獨厚的優(yōu)勢。均速管流量計直管段要求較低，壓損小，對于大口徑壓損可忽略不計。但流體密度較小工況條件下,差壓值往往很小，只有幾十至幾百帕的微差壓。第三代“T”形均速管差壓流量計，可以獲得最大的差壓信號和更少的信號干擾。筆者就阿牛巴流量計的原理和安裝要求以及注意事項做詳細分析。
3阿牛巴流量計
3.1流量計原理
阿牛巴(annubar)流量計又稱均速管流量計,是一種基于畢托管原理設計的多孔平均流速流量計，它產(chǎn)生一種與流量的平方成正比例的平均壓差。它由均速管流量傳感器、引壓附件與差壓顯示儀表組成。為了產(chǎn)生與流量成正比例的電信號,阿牛巴流量計通常把壓差的輸出信號用導壓管耦合到差壓變送器。
流量計算基本公式:
3.2流量計安裝要求
3.2.1傳感器的安裝
1.安裝偏差
為了保證流量計的測量精度,傳感器安裝時應將偏差控制在一定范圍(見圖1)。傳感器的總壓孔必須正對流向,偏差不大于7°[現(xiàn)圖1(a)];傳感器應沿管道直徑方向插入到底,安裝偏差控制如圖1(b)和(c)_國.所示。.
2.安裝位置
對差壓流量測量儀表而言,較長的直管段與測量精度和不確定度有著密切的關系。由于硫酸裝置的空氣管道管徑較大,直管段長度有限,通常不易滿足流量測量儀表的安裝要求。為了盡量滿足安裝要求,通常會在鼓風機出口至焚硫爐之間這段相對較長的直管段上選取流量測量位置，然而測量效果并不理想，時常發(fā)生流量跳變,難以控制。
對于離心風機機組的防喘振控制,因為喘振本.質(zhì)上是動設備入口流量小于喘振流量時出現(xiàn)的流量脈動現(xiàn)象,所以測量的流量通常采用的是風機的入口流量。雖然出口流量在理論上等于入口流量,但在特定情況下，比如風機出口有回流管道、防喘振閥內(nèi)漏等，此時出口流量就不能完全真實地反映入流量的情況。
對硫酸工藝流程來說，針對現(xiàn)場配管的實際情況，鼓風機入口空氣通常由大氣經(jīng)過過濾器后進入干燥塔，干燥塔頂出口管道垂直向下至地面后進入鼓風機。對干燥氣體介質(zhì)來說，差壓流量計可考慮安裝于垂直管段,同時也無需保證介質(zhì)流向必須自下而上。通常阿牛巴流量計所在管道情況只涉及前后兩個等徑彎頭，根據(jù)JB/T5325《均速管流量傳感器》,在不同情況下(如圖2所示)，直管段長度的要求詳見表1。
均速管流量傳感器上游側無局部阻流件(即整流器)時,對于前后等徑彎頭處在同一平面時為前7D后3D,不同平面時為前9D后3D。廠家樣本給出的推薦直管段一般要求為前8D、后4D即可滿足測量需求,部分品牌甚至可在前7D、后3D條件下保證測量精度達到0.5%~1.0%。.
3.2.2變送器的安裝
對于插入式差壓流量計,壓差通常只有幾十到幾百帕,其變送器需要選擇高精度的微差壓變送器。目前進口品牌的變送器精度可以達到0.065%(相對于滿量程,下同),國產(chǎn)的微差壓變送器精度也可達到0.15%。
微差壓變送器的安裝,必須注意表頭安裝方向所帶來的零點漂移。通常以表頭垂直向上為宜,不要傾斜。因為微差壓變送器由于量程很小，膜盒自重會帶來零點漂移，且此漂移量很可能會超過遷移范圍(通常在0.4kPa范圍內(nèi)),無法通過調(diào)零矯正來解決。在流量計采購過程中，盡量采用分體式阿牛巴,以保證變送器表頭可以獨立垂直安裝于立柱支架上。如果采用一體化阿牛巴.應與廠家溝通好安裝于垂直管道并說明流體方向。
3.3應用效果
在某硫磺制酸裝置上.風機流量計安裝在風機的出口側管道上。據(jù)業(yè)主反映.風機流量十分不穩(wěn)定.經(jīng)常出現(xiàn)大幅度跳變。技術改造后.在風機入口側增設了阿牛巴流量計.流量計安裝在垂直管段上。由于阿牛巴流量計出廠時為一體化結構.變送器表頭無法直立.導致膜片自重引起零點漂移.故并未考慮將其安裝在垂直管段上。后來業(yè)主增加了配件對阿牛巴流量計進行了改裝.將變送器的表頭直立.然.后重新調(diào)零.打開閥組.測量效果良好.風機流量較為穩(wěn)定。
4結束語
阿牛巴流量計對于硫酸裝置的風機流量測量，具有測量穩(wěn)定.壓損低.價格低廉、安裝方便、重復性好等優(yōu)點。阿牛巴流量計在管道安裝條件較好時，可具有0.5%~1.0%的重復性5.可完全勝任于化工裝置的控制甚至非貿(mào)易級企業(yè)用能核算的計量。值.得注意的是.若流量參數(shù)參與風機的防喘振控制.阿牛巴的安裝位置應盡量選擇在風機入口管道上.同時在配管設計時.需要注意預留儀表維護平臺.便于日后的安裝.維護和操作。
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