科氏力質(zhì)量流量計(jì)在脫硝氨區(qū)蒸發(fā)器液氨入口流量計(jì)量中的應(yīng)用 ，首先來(lái)介紹我們的工況。中石化勝利油田勝利發(fā)電廠脫硝氨區(qū)，與 2012 年 12 月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)供應(yīng)系統(tǒng)向 2×660MW 機(jī)組 +2×300MW 機(jī)組+2×220MW 機(jī)組的 SCR 反應(yīng)器定量提供氨氣，滿足機(jī)組在滿負(fù)荷（BMCR）時(shí)的要求。要求的氨氣參數(shù)如下：*大氨氣流量：2×300 kg/h+2×140 kg/h+2×260.5 kg/h；總計(jì) 1401 kg/h 氨氣壓力：0.15～0.3 MPa 氨氣溫度：常溫液氨相對(duì)密度(水=1)： 0.602824(25℃)。

本文中我們提到的蒸發(fā)器液氨入口母管流量計(jì)是計(jì)量進(jìn)入液氨蒸發(fā)器的液氨體積流量，方式是渦街流量計(jì)，從以上數(shù)據(jù)得出所以我廠脫硝氨區(qū)設(shè)計(jì)*大消耗液氨 2335L/h 即約為 2.34m3/h，因此液氨母管流量計(jì)選型為渦街流量計(jì)，口徑為 DN32，量程為 3m3/h，從而看出我廠原液氨母管流量計(jì)選型按設(shè)計(jì)要**合理的。但在實(shí)際應(yīng)用中我廠目前投產(chǎn)五臺(tái)機(jī)組，而且并不是滿負(fù)荷運(yùn)行，經(jīng)常有 1～2 臺(tái)機(jī)組處于檢修狀態(tài)，所以造成我廠氨區(qū)液氨母管流量經(jīng)常處于 0.4～ 0.8 m3/h 的區(qū)間，由于渦街流量計(jì)的原理及特點(diǎn)，基本測(cè)不到流量，所以不能及時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出液氨消耗量等參數(shù)。

我們先來(lái)復(fù)習(xí)一下渦街流量計(jì)的原理：渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)。在管道內(nèi)橫向地設(shè)置圓柱狀阻流元件，流體因附面層的分離作用，產(chǎn)生自激振蕩在下游形成兩排交替的旋渦列。T.馮·卡門在理論上證明：交替排列的旋渦流的間隔 h 與旋渦的間隔 τ之間的比值0<x/y<時(shí),旋渦流才是穩(wěn)定的?？ㄩT旋渦因此得名。旋渦的頻率 f 只決定于流速 v 和圓柱直徑 d 之比而不受溫度、密度和粘度的影響，它們之間的關(guān)系可用斯特勞哈爾數(shù) fd/v 來(lái)描述，約為 0.2。通過(guò)測(cè)量旋渦頻率就可推算出流體速度。旋渦頻率的測(cè)量方法有直接測(cè)量流體振動(dòng)和測(cè)量檢測(cè)體在旋渦推動(dòng)下的振動(dòng)兩類?？ㄩT流量計(jì)適用于大口徑管和大流量的測(cè)量，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

渦街流量計(jì)在我廠氨區(qū)應(yīng)用中存在的缺點(diǎn)為渦街流量計(jì)的可測(cè)范圍，因?yàn)闇u街流量計(jì)外界振動(dòng)將會(huì)影響到探頭檢測(cè)的特點(diǎn)，所以其流量下限不能太低，否則很容易受外部振動(dòng)的干擾。雖然我廠原液氨母管流量計(jì)選型按設(shè)計(jì)要**合理的，但在實(shí)際應(yīng)用中我們既要照顧到滿負(fù)荷運(yùn)行，又要兼顧到目前實(shí)際工況運(yùn)行，小流量時(shí)流速和管徑難以滿足渦街的要求，需要重新選型液氨母管流量計(jì)。

在小流量測(cè)量中，有以下幾種形式：差壓式、浮子式、容積式。

（1）差壓式流量計(jì)由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和差壓式組成的差壓式流量計(jì)，在小流量測(cè)量中受到三方面的限制。

**個(gè)限值是雷諾數(shù)下限的限制。節(jié)流裝置種類不同，其雷諾數(shù)下限也不同，就一般而言，雷諾數(shù)≥104 是可以使用的界限。與此雷諾數(shù)下限相對(duì)應(yīng)的平均流速和流量即為小流量的測(cè)量下限。雷諾數(shù)太小，流出系數(shù)會(huì)隨雷諾數(shù)的變化而產(chǎn)生顯著的變化，以致不確定度增大。

**個(gè)限制是管徑的大小。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置適用于 50mm 和 50mm 以上管徑。管徑太小時(shí)，節(jié)流裝置直徑相應(yīng)變小，按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的形狀進(jìn)行相似加工發(fā)生困難。

第三個(gè)限制是差壓太小。此差壓同流速的平方成正比，當(dāng)流速低到一定數(shù)值，差壓就變得很小，以致無(wú)法分辨。因此，我廠管徑、流速都不能達(dá)到要求，無(wú)法采用差壓式流量計(jì)。

（2）浮子流量計(jì)浮子流量計(jì)主要由浮子和錐形管組成。玻璃管浮子流量計(jì)中的錐管為玻璃管；金屬管浮子流量計(jì)的錐形管用金屬制成，流體溫度可達(dá) 180℃，流體壓力達(dá) 13MPa。小口徑浮子流量計(jì)的流量測(cè)量范圍已經(jīng)可以做得很小流程在線分析儀器和實(shí)驗(yàn)室分析儀器等普遍使用的微型玻璃浮子流量計(jì)，其測(cè)量范圍可更小。

浮子流量計(jì)屬中低**度儀表，因此，一般只適用于流量監(jiān)視，而不用于核算計(jì)量。也不適用于我廠液氨母管流量計(jì)量。

（3）容積式流量計(jì)容積式小口徑流量計(jì)有比較高的準(zhǔn)確度，測(cè)量下限也可做得很小，容積式流量計(jì)保證**度的流量下限還與流體的黏度有關(guān)，黏度小的流體，從機(jī)構(gòu)的縫隙中泄漏的量相應(yīng)大一些，因此保證**度的下限流量只能定得高一些，反之，則可定得低一些。

我廠液氨流量計(jì)量的介質(zhì)是液氨，黏度小，有腐蝕性，液體中含有懸浮顆粒，所以不適宜使用容積式流量計(jì)。

目前來(lái)看，液氨小流量流量計(jì)選型進(jìn)入了死區(qū)。經(jīng)過(guò)和專業(yè)技術(shù)人員及各流量廠家人員多次交流，又一種形式的流量計(jì)進(jìn)入了我的視野——科氏力流量計(jì)。實(shí)際上這種流量計(jì)我們?cè)谝恍┨厥夤に嚵鞒讨幸恢痹谑褂茫褪敲摿蛭账拿芏扔?jì)，也就是科氏力質(zhì)量流量計(jì)。

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（Coriolis Mass Flowmeter）

簡(jiǎn)稱科氏力流量計(jì)，是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力的原理測(cè)量的。由于它實(shí)現(xiàn)了真正意義上的高精度的直接流量測(cè)量，具有抗磨損、抗腐蝕、可測(cè)量多種介質(zhì)及多個(gè)參數(shù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在石油化工、制藥、食品及其他工業(yè)過(guò)程中廣泛應(yīng)用。

與傳統(tǒng)的流量測(cè)量方式相比，該流量計(jì)具體優(yōu)點(diǎn)有如下幾個(gè)方面：1、直接測(cè)量管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量測(cè)量準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，可在較大量程比范圍內(nèi)，對(duì)流體質(zhì)量流量實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度直接測(cè)量。2、計(jì)量的準(zhǔn)確度高該流量計(jì)的質(zhì)量流量測(cè)量準(zhǔn)確度是 0.2 級(jí)；同時(shí)，它還能準(zhǔn)確地測(cè)出流體介質(zhì)的溫度和密度。3、工作穩(wěn)定可靠流量計(jì)管道內(nèi)部無(wú)障礙物和活動(dòng)部件，因而可靠性高、壽命長(zhǎng)、維修量?。皇褂梅奖?、安全。4、適應(yīng)的流體介質(zhì)面寬 除一般粘度的均勻流體外，還可測(cè)量高粘度、非牛頓型流體；不僅可以測(cè)量單一溶液的流體參數(shù)，還可以測(cè)量混合較均勻的多相流；無(wú)論介質(zhì)是層流還是紊流，都不影響其測(cè)量準(zhǔn)確度。 5 防腐性能好能適用各種常見(jiàn)的腐蝕性流體介質(zhì)。

通過(guò)對(duì)科氏力流量計(jì)的了解，我認(rèn)為科氏力流量計(jì)的以上特點(diǎn)能夠滿足我廠脫硝氨區(qū)蒸發(fā)器液氨入口母管流量計(jì)量工況的需要，利用我廠脫硝氨區(qū)備用管路改造的機(jī)會(huì)安裝了一臺(tái)科氏力流量計(jì)，經(jīng)過(guò)試用和長(zhǎng)期使用，對(duì)于大動(dòng)態(tài)流量的測(cè)量游刃有余，*了我們對(duì)脫硝氨區(qū)蒸發(fā)器液氨入口母管流量計(jì)量的需要。