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硫酸计量表

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产品名称: 硫酸计量表
产品型号: HLLDG/Y-50/lsjlb
产品厂商: 华陆
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简单介绍
    

硫酸计量表使用前提是被测介质必须是导电的,而硫酸(浓度5%~99.4%)的电导率在2.1×10-1~8.5×10-3(s/cm),导电性能较好,因此选用电磁流量计来测量硫酸流量是非常合适的。硫酸计量表电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素,在青海硫酸装置中,硫酸的浓度主要在80%左右,因此电磁流量计的材料选择如下:测量管材质用316不锈钢,法兰用304不锈钢,同时为了防止测量管被腐蚀并使其内壁光滑

硫酸计量表 的详细介绍

硫酸计量表

电磁流量计使用前提是被测介质必须是导电的,而硫酸(浓度5%~99.4%)的电导率在2.1×10-1~8.5×10-3(s/cm),导电性能较好,因此选用电磁流量计来测量硫酸流量是非常合适的。电磁流量计电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素,在青海硫酸装置中,硫酸的浓度主要在80%左右,因此电磁流量计的材料选择如下:测量管材质用316不锈钢,法兰用304不锈钢,同时为了防止测量管被腐蚀并使其内壁光滑,在整个测量管内壁涂上绝缘衬里,其中电极采用哈氏合金。

                 

硫酸:

硫酸(化学式:H2SO4),硫的*重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
硫酸是一种*活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、**、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

中文名 硫酸 外文名 Sulfuric acid 分子式 H₂SO₄ 分子量 98.078 标况状态 透明无色无臭液体 密    度 1.8305 g/cm³ 熔    点 10.371 ℃ 沸    点 337 ℃ 溶解度 与水任意比互溶 蒸汽压 6×10⁻⁵ mmHg 动态粘滞度 0.021 Pa s (25℃) 表面张力 0.0735 N/m 折射率 1.41827 热容量 1.416 J/(g K) (STP) 汽化热 0.57 kJ/g (STP) 熔化热 0.1092 kJ/g (STP) CAS登记号 7664-93-9

电磁流量计:

电磁流量计的工作原理是法拉第电磁感应定律,在电磁流量计中测量管内导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场,当有导电介质流过时,则会产生感应电压,管道内部的两个电极测量产生的感应电压,测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。                     

应用行业:
适用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液,泥浆、矿浆、纸浆以及食品方面的液体等,广泛应用于冶金、造纸、水处理、化工、轻工、纺织、电力和采矿等行业。

主要特点:

 · 极强的抗腐蚀能力,几乎可测任何导电液体
 · 测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响
 · 抗干扰力强,几乎不受外界干扰
 · 仪表内部无任何阻流部件,无压损,属于节能型仪表
 · 直管段要求低,可在线标定
 · 具有自检和自诊断功能,方便检修
 · 在现场可根据用户实际需要在线修改量程

技术参数:

仪表型号

HLLDG型(执行标准:JB/T9248-1999

精度等级

0.5

介质电导率

5μs/cm

可测低流速

0.1/

可测高流速

15/

量程比

1:20,可按客户要求订制

显示器

标配

信号输出

脉冲/4-20mA(负载电阻0-750Ω

供电电源

220VAC,允差15%+24VDC,纹波≤5%

通讯接口

可选RS485

通讯协议

MODBUSHARTProfibus

测量管体(衬里)材质

氯丁橡胶、聚氨酯、PTFEPFAF46等耐腐材料

测量元件(电极)材质

316L不锈钢、钛合金、哈氏合金、钽合金、铂铱合金、碳化钨等

防爆等级

Exd[ia]qIICT5

防护等级

IP65,可选IP68

整机功耗

15W

仪表通经

DN10-DN2000

安装方式

法兰安装,可选法兰夹持、螺纹连接

公称压力

1.6MPa或订制

介质温度

180℃

环境温度

-30℃-60℃

电磁流量计在废硫酸装置中的应用:

    硫酸是一种主要的炼油工业原料,但在炼油装置使用的过程中,硫酸的浓度会逐渐降低,降低到一定程度后会变成废硫酸排放出去,从装置中排出的废硫酸具有很强的腐蚀性,对环境也有污染,而且也浪费了资源。因此许多炼油企业都有废硫酸回收装置,对废硫酸重新加工,使其浓度提高以达到循环利用。在废硫酸回收装置中,设置了很多仪表用来检测整个工艺过程参数,比如温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、分析仪等。本文通过与其他流量计在精度、安装等方面进行选型对比,得出结论电磁流量计是适合硫酸流量测量的仪表。因此在青海2.5万吨/年废硫酸回收装置设置电磁流量计用于测量硫酸的流量,不仅提高了测量准确度和精度,确保了企业经济效益。文中又对硫酸装置中仪表的选型、选材、安装及出现问题的解决办法进行研究。同时设计本装置中所有的检测仪表,将其运用到自动控制系统中,提高了整个装置的自动化水平。电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律来测量导电液体的仪表,具有精度高、安装简单、耐腐蚀性强、可靠性高、容易变更范围等优点,目前在全世界已经广泛应用。硫酸是一种被广泛应用在国民经济的各个领域的化工原料。但是由于各种浓度的硫酸都具有不同的腐蚀性,因此其流量测量仪表及其材料的选择都比较特殊。

    1 测量硫酸介质仪表材料的选择
    常用在仪表上的材质大约有20多种,而用在硫酸测量上的仪表材质必须具有耐硫酸特性。硫酸是强氧化性酸,对金属的腐蚀主要是金属的氧化反应,影响硫酸腐蚀的主要因素是温度和浓度。硫酸腐蚀的一个特征就是高浓度与低浓度硫酸腐蚀性显著不同,高温和低温状态下也差别很大。
    1.1 碳钢
    作为廉价的钢材—碳钢,被广泛应用在仪表本体中,虽然碳钢在一定条件下耐硫酸腐蚀,但耐腐蚀性能并不佳,并且耐硫酸环境下大气对碳钢也有腐蚀。碳钢大量应用于浓度为80%的硫酸,温度可达60~80℃。碳钢在这一浓度和温度范围的硫酸中,表面能产生保护性的硫酸铁膜层[1]。当温度升高时,硫酸对碳钢的腐蚀加快,其保护膜层被破坏,碳钢就不耐腐蚀了。碳钢还不适用于浓度为~102%的发烟硫酸,但又适应于浓度超过102%的硫酸,温度限度为60℃。稀硫酸对碳钢的腐蚀很大,当硫酸浓度为47%左右时,腐蚀率达到高值。当硫酸浓度大于65%时,碳钢的腐蚀率显著降低。但在65%~80%这一段浓度中,还是不使用碳钢。
    1.2 304和316不锈钢
    普通不锈钢对硫酸的耐腐蚀性不好,又因为价格较高,所以用途有限。比如304(0Cr19Ni9)不锈钢,仅能适用在非常稀(5%以下)或高浓度(90%以上)的硫酸中,适用温度不应超过50~70℃。
    316(0Cr17Ni12Mo2)不锈钢适用于浓度小于18%或者大于80%的硫酸中,温度以40~80℃为宜。对于浓度在30%~80%之间和高于常温态的硫酸中,316不锈钢不可使用。
    1.3  哈氏合金
    哈氏合金适用于浓度小于硫酸,温度可达70℃,硫酸浓度越低,使用温度越高,25%以下的稀硫酸可用于沸点。
    2 电磁流量计

    电磁流量计由传感器和转换器两部分组成。

    2.1 传感器

    根据法拉第电磁感应定律,导体在磁场中切割磁力线时,在导体中就会有感应电势产生,因此,当导电的被测介质垂直于磁力线方向流动时,在介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一个感应电动势Ex:

                

    
    式中:B—磁感应强度,T;
    D—导管直径,即导体垂直切割磁力线的长度,cm;
    υ——被测介质在磁场中运动的速度,cm/s。
    因体积流量Qυ(cm3/s)与流体速度υ的关系为:
    
    将式(2)代入(1)中,即得:
    
    其中D为定值,保持B不变,感应电动势与体积流量具有线性关系,据此可以测出流量。
    2.2  转换器
    电磁流量计的转换器采用励磁方式,使流量计具有优越的零点稳定性和测量精度。转换器向传感器提供的双向恒流驱动电流,以驱动传感器励磁线圈。本身工作频率由单片机控制,不受电源频率变化的影响。由传感器测得的微弱感应电势,输入至转化器的测量系统,经高输入阻抗放大器放大、滤波和自动零点调整及增益控制后,经高性能、高精度信号转换,将模拟信号转换为数字量。
    电磁流量计按其组装方式分为分体型和一体型。一般情况下,当测量点位于地下或者不易观察、被测介质液体电导率较低时选择分体型:传感器安装在管道上,转换器安装在仪表室或人们易于接近的传感器附近,传感器和转换器之间用电磁流量计专用电缆连接。当测量点便于观察、被测介质电导率较高时通常采用一体式电磁流量计:传感器和转换器组装在一起直接输出直流电流标准信号,实际上成为电磁流量变送器。一体型缩短了传感器和转换器之间的信号电缆和激磁线的连接长度,并使之勿外接,隐蔽在仪表内部,从而减少信号衰减和空间电磁波噪声侵入。一体型和分体型相比较:后者取消了信号线和激磁线的布线,简化电气连接,仪表价格和安装费用均有所降低。
    3 用电磁流量计测量硫酸
    电磁流量计使用前提是被测介质必须是导电的,而硫酸(浓度5%~99.4%)的电导率在2.1×10-1~8.5×10-3(s/cm),导电性能较好,因此选用电磁流量计来测量硫酸流量是非常合适的。电磁流量计电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素,因材在青海硫酸装置中,硫酸的浓度主要在80%左右,因此电磁流量计的材料选择如下:测量管材质用316不锈钢,法兰用304不锈钢,同时为了防止测量管被腐蚀并使其内壁光滑,在整个测量管内壁涂上绝缘衬里,其中电极采用哈氏合金。
    4 电磁流量计安装
    4.1  传感器的安装
    为了使仪表可靠测量,安装时要注意以下几点:
    (1)为使传感器测量导管内始终充满液体,传感器可以安装在U型管道的底部;
    (2)直管段要求:前5D和后2D(D为管道直径);
    (3)避开震动大、电磁干扰大、周围环境有高浓度腐蚀性气体的场合;
    (4)保证测量管与工艺管道同轴。
    4.2 电气连接
    (1)确认电缆型号后,按其规定进行接线,接线应正确、牢靠;
    (2)电缆尽量少剥线,如果必须时注意保护其绝缘层;
    (3)电磁流量计应有可靠的接地;
    (4)传感器与转换器之间的专用电缆长度一般不超过100m。
    5 硫酸装置中其他仪表的选择和使用
    在青海硫酸装置中,中、低浓度的硫酸比较少,大量存在的是接近成品质量浓度的高浓度循环酸。从吸收塔、干燥塔,到酸冷却器、循环槽,硫酸的工艺状况通常是:温度45~75℃,浓度70%~80%。在这种工况下,温度测量应有套管,如果不使用套管,保护管外应有镀层(PTFE),镀层应至法兰密封面。压力仪表的测量原件选用哈氏合金。液位计选用非接触式雷达液位计;如果有就地测量液位计,则选择带金属衬里。流量测量,电磁流量计,电磁式的电极和衬里能满足所有硫酸工况的需要。控制阀的防硫酸腐蚀可以选择塑料衬里。
    6 结束语

    目前,在青海硫酸装置中,选择用电磁流量计测量硫酸的流量。电磁流量计是利用电磁感应原理制成的流量测量仪表,可用来测量导电率大于5μS/cm的导电液体。变送器几乎没有压力损失,内部无活动部件,用涂层或者衬里容易解决腐蚀性介质对流量测量仪表腐蚀的问题。电磁流量计流量检测过程不受被测介质的温度、压力、密度、粘度及流动状态等变化的影响,没有测量滞后的现象,具有测量精度高、量程比大(可达1000∶1)等优点,相信在青海硫酸项目中能得到很好的应用,同时相对准确的测量硫酸流量,对提高生产和产品收率都是十分有效的。           

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