氫氟酸流量表

電磁流量計(jì)的工作原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，在電磁流量計(jì)中，測量管內(nèi)德導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場，當(dāng)有污水流過時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，電磁流量計(jì)管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，污水流量計(jì)測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。

應(yīng)用行業(yè)：
適用于測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量，廣泛應(yīng)用于冶金、造紙、水處理、化工、輕工、紡織、電力和采礦等行業(yè)。

主要特點(diǎn)：

·*的抗腐蝕能力，幾乎可測任何導(dǎo)電液體
·測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響
·抗干擾力強(qiáng)，幾乎不受外界干擾
·儀表內(nèi)部無任何阻流部件，無壓損，屬于節(jié)能型儀表
·直管段要求低，可在線標(biāo)定
·具有自檢和自診斷功能，方便檢修
·在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程

技術(shù)參數(shù)：

常用流速-流量對照表流速（m/s）； 流量（m3/h） 口徑（mm）

安裝管道要求：

安裝接線說明：

內(nèi)錐流量計(jì)在氟化氫流量測量中的改進(jìn)及應(yīng)用：

氟化氫具有*的腐蝕性和氧化性，在工業(yè)生產(chǎn)中，其流量測量和控制一直是一個(gè)難題。論文通過多年的耐腐蝕性試驗(yàn)，選用對氟化氫具有耐腐蝕能力和良好加工性能的蒙乃爾合金作為氟化氫流量計(jì)的材質(zhì)，對內(nèi)錐流量計(jì)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，成功地應(yīng)用于氟化氫流量的實(shí)際生產(chǎn)測量中。這對提高和完善氟化氫流量計(jì)的制造技術(shù)意義重大。

在通常情況下，氟化氫是無色易流動(dòng)的液體。其沸點(diǎn)為19.5℃，在常溫下易揮發(fā)，它的化學(xué)性質(zhì)很活潑，能與大多數(shù)金屬、堿、氧化物以及硅酸鹽反應(yīng)，具有*的腐蝕性。氟化氫廣泛用于核工業(yè)、石油化工等行業(yè)，是制取氟氣、無機(jī)氟化物、各種有機(jī)氟化物的主要原料。但在實(shí)際生產(chǎn)中，氟化氫的流量控制仍是一個(gè)難題，因?yàn)橐话憬饘匐y以耐其腐蝕。在國內(nèi)，氟化氫流量計(jì)的應(yīng)用技術(shù)還不完善，測量精度低，壽命短。DYNZ系列內(nèi)錐流量計(jì)具有壓損小、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，對內(nèi)錐流量計(jì)的進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，使其適合氟化氫的流量測量，對實(shí)際生產(chǎn)和完善氟化氫流量計(jì)制造技術(shù)意義重大。

1 錐流量計(jì)的原理及特點(diǎn)

內(nèi)錐流量計(jì)與傳統(tǒng)差壓流量計(jì)的工作原理*相同，當(dāng)流體流進(jìn)流量計(jì)時(shí)，被測流體經(jīng)形錐體圓周表面逐漸平穩(wěn)地向管道內(nèi)壁均勻收縮，流通截面積逐漸變小，流速逐漸增大，壓力同時(shí)降低，在V形錐體前后產(chǎn)生差壓ΔP，如圖1所示。

在穩(wěn)定的工況條件下，管道中的流量與差壓的平方根成正比，用差壓變送器測量V形錐體前后的差壓并以模擬量輸入流量積算顯示儀，實(shí)現(xiàn)對流體流量的計(jì)量、調(diào)節(jié)和控制。其流量計(jì)算公式如下：

QV：流體工況體積流量（單位：m3/h）

Qm：二流體工況質(zhì)量流量（單位：kg/h）

K：流量系數(shù)（單位：無量綱）

ε：流體的壓縮系數(shù)（一般液體取1.0，氣體、蒸汽＜1）

ρ1：流體工況下的密度（單位：kg/m3）

C：流出系數(shù)（C———實(shí)際流量／理論流量，需在流量檢定裝置上標(biāo)定得出。單位：無量綱）

β：等效直徑比。（單位：無量綱）

d：錐體大外徑（單位：m）

內(nèi)錐流量計(jì)以其*的V形錐體作為節(jié)流件，采用錐體圓周與管道內(nèi)壁形成的環(huán)形流通截面逐漸收縮的特殊環(huán)形節(jié)流方式，使內(nèi)錐流量計(jì)不需配制直管段，工作壓損僅是孔板流量計(jì)的三分之一，無磨損；測量精度可達(dá)±0.5％，且具有量程寬、重復(fù)性好、耐臟物等優(yōu)點(diǎn)。

2 內(nèi)錐流量計(jì)的改進(jìn)

由于氟化氫具有*的腐蝕性，大多數(shù)金屬都不耐其腐蝕，目前使用的各類流量計(jì)都不能適應(yīng)其工況要求，內(nèi)錐流量計(jì)也不例外，即使選用強(qiáng)酸強(qiáng)堿防腐型?；诖?，實(shí)際生產(chǎn)中一般采用控制壓力或溫度的間接方法來控制氟化氫的流量，但誤差較大。如果解決不了流量計(jì)的耐腐蝕問題，氟化氫流量測量就無法實(shí)現(xiàn)。

2.1 內(nèi)錐流量計(jì)材質(zhì)的改進(jìn)

氟化氫雖然有*的腐蝕性，但對干燥的氣態(tài)氟化氫鎳、蒙乃爾合金、因科鎳合金、金、鉑、銅等能耐其腐蝕，對潮濕的氟化氫這些金屬的耐腐蝕能力顯著降低。在這些金屬中，以蒙乃爾合金的耐腐蝕能力好，鎳、因康合金和含鎳30％的銅鎳合金對氫氟酸（氟化氫溶水后的水溶液）的抗腐蝕性較蒙乃爾合金差。非金屬中聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯等與氟化氫不反應(yīng)。

蒙乃爾合金（Monel），是一種鎳銅合金，耐堿，耐非氧化性酸，特別適用于氫氟酸。經(jīng)過多年的反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在溫度不高時(shí)，蒙乃爾合金對濃度高于50％的氫氟酸有很好的耐腐蝕性，對無水氟化氫有優(yōu)異的耐腐蝕性能，在溫度達(dá)到80℃以上時(shí)都會(huì)出現(xiàn)一定程度的腐蝕。同時(shí)，蒙乃爾合金還具有良好的加工和焊接性能，一般不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。因此，對內(nèi)錐流量計(jì)的關(guān)鍵部件測量管和Ｖ形錐體節(jié)流件的材質(zhì)改為蒙乃爾合金。

2.2 附屬裝置的改進(jìn)

為了防止氟化氫的腐蝕，對附屬裝置也作相應(yīng)的改進(jìn)：差壓變送器選用膜片材質(zhì)為蒙乃爾合金的壓差變送器；有壓力補(bǔ)償時(shí)，選用膜片材質(zhì)為蒙乃爾合金的壓力變送器，有溫度補(bǔ)償時(shí)，溫度變送器測量端可加蒙乃爾合金套管保護(hù)；由于銅對于濃度高于60％～90％的氫氟酸（尤其是無水氟化氫）也有較好的耐腐蝕能力，引壓閥和引壓管可采用銅制閥門和銅管；法蘭密封件采用與氟化氫不發(fā)生反應(yīng)的聚四氟乙烯密封墊。

3 氟化氫流量的測量

經(jīng)改進(jìn)后的內(nèi)錐流量計(jì)主要適用于溫度低于80℃的無水氟化氫和高濃度氫氟酸的流量測量。

無水氟化氫溫度控制在40±5℃，被測流體為氣體狀態(tài)，具體測量系統(tǒng)配置如圖2所示，內(nèi)錐流量計(jì)產(chǎn)生的差壓信號，由差壓變送器檢測、變送后，與壓力變送器、溫度變送器輸出的補(bǔ)償信號一并輸入已預(yù)設(shè)設(shè)計(jì)工況條件、量程和氟化氫氣體特性等參數(shù)的DY2000補(bǔ)償式流量積算儀，經(jīng)積算儀計(jì)算后，顯示瞬時(shí)流量并進(jìn)行累積計(jì)量，同時(shí)可將瞬時(shí)流量信號輸出，控制流量調(diào)節(jié)執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)無水氟化氫瞬態(tài)流量的**調(diào)節(jié)、控制。實(shí)際應(yīng)用中，流量計(jì)宜垂直安裝，變送器安裝位置要高于取壓點(diǎn)，避免冷凝積液，引壓管不宜太長。

高濃度氫氟酸的流量測量裝置配置、安裝與上述情況大致相同，不同之處在于變送器安裝位置要低于取壓點(diǎn)，以確保測量精度，被測流體為常溫下高濃度氫氟酸液體，補(bǔ)償積算儀預(yù)設(shè)參數(shù)為相應(yīng)濃度氫氟酸液體特性、對應(yīng)工況等參數(shù)。

利用蒙乃爾合金具有的氟化氫耐腐蝕能力，對內(nèi)錐流量計(jì)改造后，可以實(shí)現(xiàn)無水氟化氫及高濃度氟氫酸的流量測量，具有壽命長、精度高、壓損小、無磨損、重復(fù)性好、量程寬等優(yōu)點(diǎn)，尤其因其具有的耐腐蝕性能，還可用于強(qiáng)堿、非氧化性酸等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的流量測量。隨著新工藝、新材料的不斷研發(fā)和應(yīng)用，會(huì)解決低濃度、較高溫度下氫氟酸的流量測量。