摘要：針對聚甲醛的生產(chǎn)工藝、介質(zhì)特點(diǎn),介紹了聚甲醛生產(chǎn)中重要流量計(jì)的工作原理、選型、安裝及維護(hù)注意事項(xiàng)。指出了聚甲醛項(xiàng)目建設(shè)中重要儀表的選型,對聚甲醛在儀表專業(yè)的設(shè)計(jì)、建設(shè)與生產(chǎn)提供了直接方案。
1前言
　　聚甲醛是重要的通用型熱塑性工程塑料。因具有抗張強(qiáng)度高、密度小、自潤滑性、耐腐蝕、耐候性優(yōu)異等特性.廣泛地用于替代金屬.尤其是替代銅鋁鋅等有色金屬材料。
　　聚甲醛除了按粘度分為注射級、吹塑級和擠出級等品級外.還可以通過共混、摻混、增強(qiáng)、合金化等改性手段生產(chǎn)出高剛性.高流動性.高耐候性、抗靜電性、超韌性、可電鍍.耐酸堿、耐熱、耐水解級的改性聚甲醛,其用途也十分廣泛。
聚甲醛應(yīng)用與水泥行業(yè)將會有年需求500萬噸的量.我國煤碳資源豐富.煤化工是未來發(fā)展的趨勢,聚甲醛生產(chǎn)當(dāng)中除工藝、設(shè)備影響產(chǎn)品質(zhì)量之外.儀表的正確計(jì)量在生產(chǎn)當(dāng)中起著致關(guān)重要的作用。
2.聚甲醛重要介質(zhì)流量檢測儀表
　　聚甲醛的生產(chǎn).計(jì)量儀表起著關(guān)鍵作用,比如采用銀法催化劑.進(jìn)甲醛反應(yīng)器的甲醇流量;采用硫酸法催化劑.進(jìn)三聚甲醛反應(yīng)器的甲醛流量;采用三氟化硼催化劑.進(jìn)捏合機(jī)聚合反應(yīng)器的三聚甲醛、二氧五環(huán)和甲縮醛流量。流量的正確是產(chǎn)品質(zhì)量的直接影響者.特別是進(jìn)料聚合反應(yīng)的配比,是直接影響聚甲醛分子鏈條排列的關(guān)鍵因素,決定了產(chǎn)品品質(zhì)。
　　聚甲醛生產(chǎn)過程中最重要的參數(shù)就是流量計(jì)量。從含義上講,流量是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一截面的流體數(shù)量。流量可用體積流量和質(zhì)量流量來表示。其單位分別用、m3/h、L/h和kg/h等。工業(yè)上常用的流量儀表可分為兩大類速度式流量計(jì)和容積式流量計(jì),根據(jù)聚甲醛生產(chǎn)的特殊性,其中間介質(zhì)甲醛、三聚甲醛、二氧五環(huán)等為高粘度、低雷諾系數(shù)的物質(zhì),選型為, 橢圓齒輪流量計(jì),精度可達(dá)到±0.2%。
2.1橢圓齒輪流量計(jì).
　　橢圓齒輪流量計(jì)的計(jì)量室由轉(zhuǎn)子與蓋板構(gòu)成初月形容腔.該腔室作為流量計(jì)的計(jì)量單位。齒輪的轉(zhuǎn)動靠流量計(jì)進(jìn)出口的壓力差作動力.Δp=p1-p2.p1為入口壓力.p2為出口壓力。從而不斷的把進(jìn)口處的液體經(jīng)初月形容腔室計(jì)量后從出口排出。齒.輪每轉(zhuǎn)一周流過的液體量是初月形容腔的四倍.故通過橢圓齒輪流量計(jì)的體積為QV=4nV0式中n為橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速;V0半月形測量室容積.而且齒輪的轉(zhuǎn)速與流體的速率成比例。由密封聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)傳遞給計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu).即計(jì)量出通過管道中液體的瞬時(shí)流量和累計(jì)總量。
2.2橢圓齒輪流量計(jì)的安裝與維護(hù)
　　流量計(jì)的安裝直接關(guān)系到生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)的正確計(jì)量。在流量計(jì)安裝之前管道必須沖洗,此時(shí)要給儀表裝一短管,沖洗管道組件;管道應(yīng)無張力;若是有泵的安裝,儀表必須裝在泵的排出口一側(cè);若在液罐壓差情況下使用，則罐壓差應(yīng)大于管路系統(tǒng)、過濾器、儀表壓力損失的總和等;過濾器盡可能靠近儀表.上游安裝;由于超級橢圓齒輪流量計(jì)中的傳感器依據(jù)感應(yīng)磁通密度變化這一原理工作.因此它不能受任何外部磁場的影響。為了將外部磁場的影響減到最小，選擇安裝地點(diǎn)至少要離通電設(shè)備和通電導(dǎo)體5米遠(yuǎn)的強(qiáng)磁場和電場發(fā)生源，如馬達(dá)和電動機(jī)。
　　流量計(jì)在生產(chǎn)當(dāng)中會出現(xiàn)突然間不計(jì)量問題，出現(xiàn)這一問題的原因可能為在安裝過程中工藝管道內(nèi)存有雜物.卡住橢圓齒輪、在工藝管道清洗置換合格后，打開初月形測量腔室.清理雜物。在拆卸齒輪的過程中,一定要注意兩齒輪匹配.在互相對應(yīng)的位置上作標(biāo)記,以保證它們會安裝在初始位置。兩齒輪對應(yīng)位置不合適,會導(dǎo)致齒輪不能轉(zhuǎn)動.嚴(yán)重時(shí)將會損壞齒輪。定位后可用壓縮空氣從進(jìn)口側(cè)吹齒輪.以觀察齒合情況;注意避免齒輪高速旋轉(zhuǎn).否則會損壞齒輪。被測介質(zhì)壓力過低也是要考慮的原因.流量計(jì)的啟動壓力不得低于0.24Mpa.這樣才能保證齒輪轉(zhuǎn)動。被測介質(zhì)在月形腔室中凝固也會出現(xiàn)突然不計(jì)量現(xiàn)象,需要在流量計(jì)外部用低壓蒸汽吹腔室部位,注意不要吹傳動和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu).因?yàn)檫@樣會造成傳動機(jī)構(gòu)的受熱不均勻而損壞計(jì)量齒輪。
　　流量計(jì)在運(yùn)行中出現(xiàn)指針不穩(wěn)時(shí)，可能是因?yàn)閭鲃訖C(jī)構(gòu)裝配不合適;流量過大或者有脈動流;內(nèi)磁鋼與支撐壁相碰。此時(shí)一定要檢查確認(rèn).裝配傳動機(jī)構(gòu)和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)是否合適;介質(zhì)流量是否在儀表流量測量范圍內(nèi);內(nèi)磁鋼組件有無損壞;表頭K系數(shù)是否與設(shè)計(jì)一致。當(dāng)出現(xiàn)誤差波動過大時(shí)可分兩種情況,一種為橢圓齒輪內(nèi)組套及端面墊片磨損嚴(yán)重.測量介質(zhì)粘度比檢驗(yàn)介質(zhì)粘度小，流速過低;另一種情況是液體內(nèi)含有氣體。此時(shí)處理方法為.更換墊片.按實(shí)際被測液體粘度重新調(diào)校流量計(jì);在流量計(jì)前加裝排氣器,定期排氣,以消除氣體。
3蒸汽計(jì)量儀表
　　在聚甲醛生產(chǎn)當(dāng)中供熱蒸汽.是介質(zhì)反應(yīng)的動力,其蒸汽量的控制.是控制工藝反應(yīng)的關(guān)鍵因素,如甲醛反應(yīng)器的蒸汽.量控制.影響了在銀催化劑作用下反應(yīng)的甲醛品質(zhì).三聚甲醛、二氧五環(huán)反應(yīng)器的蒸汽量控制.是決定聚甲醛中間產(chǎn)品濃度的重要因子,進(jìn)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決定性因素。目前.用于蒸汽流量測量的流量儀表主要有渦街流量計(jì)和差壓式流量計(jì)，差壓式流量計(jì)由于壓損大.維護(hù)量大.精度等級低等原因,已經(jīng)被很多廠家逐漸淘汰，差壓式流量計(jì)安裝要求非常嚴(yán)格.會給蒸汽測量帶來一定的誤差,相較而言,渦街流量計(jì)測量蒸汽效果更好,在先建的幾個(gè)聚甲醛項(xiàng)目使用的孔板流量計(jì),都最終更改為了渦街流量計(jì)。
3.1渦街流量計(jì)
　　在特定的流動條件下,一部分流體動能會轉(zhuǎn)化為流體振動,其振動頻率與流速有確定的比例關(guān)系,渦街流量計(jì)就是根據(jù)這種原理工作的。在流體流道中設(shè)置旋渦發(fā)生體,在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街。根據(jù)卡曼渦街有如下關(guān)系,式中為流量計(jì)輸出脈沖頻率為旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均速度為斯特勞哈爾數(shù)為旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比為漩渦發(fā)生體迎面寬度。由于渦街流量計(jì)的輸出脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾范圍之內(nèi),僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān),因此在實(shí)際的測量過程中,測量比較正確,誤差小。
3.2渦街流量計(jì)的安裝與維護(hù)
　　渦街流量計(jì)安裝時(shí)上游直管段不得小于,下游直管段不得小于,若在生產(chǎn)現(xiàn)場無法找到足夠長的直管段,則需選擇一整流器,以便獲得充分的紊流場。傳感器在管道上可以水平、垂直或傾斜安裝,但要防止氣泡和液滴干擾渦街流量計(jì)對振動很敏感,因此傳感器的安裝場所應(yīng)盡量避開振動源。在使用過程中,會出現(xiàn)管道內(nèi)無流量但傳感器有信號輸出故障,先檢查接地電阻是否良好,管道振動是否大,傳感器靈敏度是否過大小流量時(shí)信號輸出不穩(wěn)定,大流量時(shí)信號輸出穩(wěn)定,這要對流量計(jì)重新選型或?qū)�工藝管道縮頸,或調(diào)整增益電位器至合適的值管道內(nèi)有正常流量但傳感器輸出頻率為,這樣肯定是附近有強(qiáng)磁場或電場,考慮屏蔽方法。
4.聚甲醒流量檢測儀表遠(yuǎn)型建議
　　在國內(nèi)聚甲醛項(xiàng)目的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)中得到,正確流量儀表的選型對生產(chǎn)當(dāng)中流量測量具有重要意義,聚甲醛生產(chǎn)為精細(xì)化工,儀表計(jì)量的正確配比起關(guān)鍵作用,因儀表的波動、誤差大導(dǎo)致了各聚甲醛項(xiàng)目投產(chǎn)不順利,產(chǎn)品質(zhì)量差。儀表在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)的選型一定要適合于聚甲醛生產(chǎn)工藝,針對聚甲醛工藝,高粘度流體、重要介質(zhì)、大流量測量選型為橢齒流量計(jì)低粘度流體、重要介質(zhì)、小流量測量選型為質(zhì)量流量計(jì),重要蒸汽流量選型為渦街流量計(jì),重要水流量選型為電磁流量計(jì)或金屬浮子流量計(jì)。
結(jié)束語
　　在聚甲醛生產(chǎn)中關(guān)鍵的工藝指標(biāo)和參數(shù),必須得到正確的測量和控制,特別是聚合工段反應(yīng)進(jìn)料的流量配比,流量配比是聚甲醛反應(yīng)品質(zhì)的決定因素,要使生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,滿負(fù)荷生產(chǎn),項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)時(shí)必須合理的儀表選型,其次是安裝和維護(hù)。對國內(nèi)其它聚甲醛項(xiàng)目,在流量儀表的選型、安裝與維護(hù)上具有指導(dǎo)和借鑒意義。

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