低温液氮、液氧流量测量选型
低温流体的流量测量一直是一个大家关注的问题,都属于高科技的工程,如空分装置中的液氮、液氧、液氩,其特点低温时气体呈液态与气化,因此本文探讨解决好低温流量测量难点,高科技国产化的一个重要环节,用A+K 平衡流量计(多孔孔板,多孔平衡流量计)所谓工业上的极低温流体,一般指在大气压下沸点为-50℃以下的流体。
代表性的极低温流体有 LNG(液化天然气)、LN2(液氮)、LO2(液氧)、液化乙烯、液氢、液氯以及这些低温气体,LPG(液化石油气)不包括在极低温流体中。
在论述极低温流体的流量测量方法时,特别要了解的是在工业过程中使用这些流体时,它与常温或高温相比有哪些不同?容易发生什么样的问题?因此,首先列举极低温流体和过程的特征加以说明。
(1) 容易引起状态变化
低温流体通常以饱和状态储存在绝热的储存容器里。用泵升压、送出,开始过程处理,并反复进行加压、减压。在此过程中,饱和状态的极低温流体一会儿变为过冷状态,一会儿变为沸腾状态,状态容易变化。因此,流量计设计需要采取措施。
(2)有因浓缩而出现的物态变化
由于浓缩,液化天然气的液态密度变大,所以,测量流量时,要考虑修正密度。
(3)对材料有限制
金属材料在极低温下的屈服点、拉伸强度、延伸率、节流、冲击试验值等机械性质与常温下有很大不同,在极低温下,金属材料的拉伸强度上升,但延展性降低,冲击值也随材料而显著下降。因此,在极低温下所使用的仪表的材料,应是有充分抗破坏韧性的材料,使之不引起脆性破坏,这些材料就叫做低温材料。现在使用的最一般的材料有:不锈钢316、铝合金、90%的镍钢、35%的镍钢(镍铁合金)。对强腐蚀介质还要用镐、钛等材料。泄漏是极低温流体流量测量中的一大难题,因为泄漏会造成环境影响,如液氧泄漏到
空气中会爆炸。液氮泄漏则降低了空气中氧含量,液氮在大气压力下,68F(20℃)下蒸发成643 倍体积的气氮,人体碰到低温液体会冻伤。在极低温流体的流量测量中,孔板应用最多,可靠性也高,由于标准板夹持在法兰中,
由于热胀冷缩的原因泄漏是难以控制的,而“A+K 平衡流量计”的结构是节流件与引压口一体化,测低温流体时整个流量计与管道又是焊接的,没有泄漏点,解决了孔板在极低温时泄漏上难以控制的问题。
(4) 减少计量误差
标准孔板计量精度为±1.5%,A+K 平衡流量计精度为±0.3%~±0.5%,使用A+K平衡流量减少计量误差。
(5)补偿管路的压力损失
管路在改造中延长后,将标准孔板换成 A+K 平衡流量计可减少板上的压力损失,弥补在管路上的压力损失。
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