在現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)中，揮發(fā)性液體原料很常見，如液氨、氯乙烯、甲醛等。因為揮發(fā)性液體具有不同于其他液體介質(zhì)的特性，而這些特性會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，有的甚至會丟失儀器設(shè)備，所以在測量這些揮發(fā)性液體的流速時一定要特別謹慎小心。本文以工業(yè)生產(chǎn)中常用的化工原料液氨為例，分析了揮發(fā)性液體測量中遇到的相關(guān)情況。
渦街流量計
液氨是化工生產(chǎn)中重要的反應原料之一，液氨的流量測量受到化工行業(yè)的重視。20世紀90年代，中國化學工業(yè)部推出了一批渦街流量計產(chǎn)品，推薦用于液氨流量測量。通過化工企業(yè)的應用和改進，積累了經(jīng)驗，提高了測量精度。當我們介紹渦街流量計用于測量揮發(fā)性液體流量時，我們也以液氨流量的測量為例，因為有大量的經(jīng)驗作為支持，案例分析更加透徹和清晰。
1.渦街流量計測量液氨的質(zhì)量流量。
在液氨流量測量中，很多企業(yè)選擇渦街流量計，采用渦街流量計測量液氨體積流量和密度補償方案，可以實現(xiàn)液氨質(zhì)量流量的計算。
二、液氨流量測量的特點。
1.液氨飽和蒸氣壓高，標準大氣壓下液氨沸點-33.4℃。因此，液氨只能在壓力下儲存和運輸。在測量液氨流量時，儀器的節(jié)流口引起的壓力損失很容易導致氣蝕，導致測量誤差大，甚至損壞儀器的傳感器。
2.安裝位置的選擇和設(shè)計應確保流量計的受液部分處于液氨中。渦街流量計安裝在液氨中間包下部的液氨出口管上，中間包下部的液氨和氣氨已經(jīng)分離，因此渦街流量計的測量管可以浸入液氨中。
3.測量度要求更高。根據(jù)原化工部文件，液氨的計量度應達到一級。
4.液氨具有腐蝕性，因此要求流量計的液體接觸材料能夠承受氨的腐蝕。此外，為了防止環(huán)境中的腐蝕性氣體腐蝕轉(zhuǎn)換器中的電子元件，流量計的轉(zhuǎn)換器要求防護等級為IP67。
5.流體和工作環(huán)境易燃易爆，儀表應選用防爆產(chǎn)品。儀器的安裝、使用和維護應嚴格遵守防爆規(guī)定的要求。
第三，防止氣蝕的措施。
應特別注意易蒸發(fā)液體的流量測量問題，這是為了防止測量過程中出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象。有兩種方法可以避免氣穴現(xiàn)象:
1.降低流速v，當選擇流量計時，計算對應于大流速的流速，使得在該流速狀態(tài)下不會發(fā)生氣蝕;另一方面，需要計算小流量對應的低流量，不應低于0.4m/s，以保證小流量狀態(tài)下渦街流量計的測量精度。
2.降低液氨的飽和蒸氣壓P0。對于某種液體，其飽和蒸氣壓P0是溫度的函數(shù)。溫度越低，P0越低。如果我們在液氨進入流量計之前設(shè)法降低液氨的溫度，就可以降低飽和蒸氣壓P0。渦街流量計上游的一段管道改為夾套管，夾套內(nèi)引入少量液氨。這部分液氨通過節(jié)流膨脹汽化帶走管內(nèi)液氨的熱量，從而為管內(nèi)液氨提供冷量，降低流經(jīng)渦街流量計的液氨溫度。蒸發(fā)氨可以返回到回收系統(tǒng)。
四、其他注意事項。
1.如果渦街流量計上游有切斷閥，則切斷閥應全開，而不是半開或半開。在現(xiàn)場，當截止閥逐漸關(guān)閉時，渦街流量計的指示值不是下降而是上升。原因是閥門關(guān)小，液氨被閥門降壓，勢能改變動能和熱能，使液氨氣化，導致體積突然膨脹，流量增大，儀器輸出急劇增加，出現(xiàn)假信號。
2.調(diào)節(jié)閥應安裝在渦街流量計的下游。由于氨分離器和氨中間罐之間的壓差很大，這種壓差大部分落在調(diào)節(jié)閥上。當液氨流經(jīng)這個閥門時，壓力突然下降，會引起一定的汽化和兩相流。為了避免兩相流通過渦街流量計，調(diào)節(jié)閥必須安裝在渦街流量計的下游。另外，為了避免調(diào)節(jié)閥頻繁動作對渦街流量計的影響，調(diào)節(jié)閥應盡量遠離渦街流量計。
