如何测量制造氧化铝产生的蒸汽

作者: clcc123 日期: 2018-06-21 21:25:31 人气: - 评论: 0

  在拜耳法生产氧化铝的过程中,蒸汽是氧化铝公司运营的重要能源。它用于加热烧碱溶液和铝土矿,也用于加热和浓缩分解的母液。据统计,蒸汽消耗量占氧化铝能源成本的40%至60%。对于氧化铝公司而言,蒸汽消耗已成为公司成本的重要组成部分,并对氧化铝公司的发展和生存发挥决定性作用。
1、氧化铝生产中的蒸汽消耗分布和现状
  在拜耳的氧化铝生产过程中,该工艺的总体能耗主要由蒸汽,电力,水,压缩空气和燃料组成。其中,蒸汽是氧化铝生产的主要能耗指标之一。蒸汽消耗水平直接反映了该企业的生产情况。管理和控制生产能力。以某氧化铝为例,该工艺的总能耗约为15.72 GJ / t-Al2O3,蒸汽约为42%。蒸汽由高压蒸汽和低压蒸汽组成。表1显示了氧化铝企业的高,低压蒸汽消耗点。以表1为例,氧化铝公司需要测量点为8到10个蒸汽,蒸汽消耗量为3.5到206 t / h。温度和压力不一样。

  目前,在氧化铝公司蒸汽计量仪器通常使用两大类。一个基于伯努利工作方程的原理,例如差压孔,声波喷嘴,三角管,三角形和平衡。在这种类型的仪器中,使用差压。孔板流量计,阿牛巴流量计,德尔巴支撑更多;另一种是基于线性连续方程的原理,如涡街流量计,质量流量计等,因为质量流量计价格昂贵,并且在高温下损失精度,所以主要是用涡街流量计测量。

  基于伯努利方程的原理,流量计量方程为(1):
  方程(1)表明,一方面,由于方程中介质蒸汽的密度ρf,计量设备的校准非常麻烦,并且在氧化铝公司中通常不准确。大多数生产工厂使用水校准。校准的精确度不代表蒸汽测量的准确度。另一方面,由于式(1)中的气体的膨胀系数τ,对于不同的蒸汽,不同的压力和不同的温度条件,膨胀系数不相同,因此它使用压缩空气进行校准。精度并不意味着测量蒸汽的准确度。
2、涡街流量计工作原理
涡街流量计它基于线性连续方程的原理:

  在这个公式(2)中,有两个函数,一个是流体速度v,另一个是斯特劳哈尔数St,当雷诺数Re达到20,000时,斯特劳哈尔数St是雷诺数Re的函数。在斯特劳哈尔数字St是一个常数。当涡街流量计测量身体的形状时,流入面的宽度是固定的。这样,频率仅取决于流体流量。它是一个线性连续方程,由图1所示的涡街流量计测量模型导出。(3):


  涡街流量计是基于线性连续方程的原理,只要雷诺数大于20000,测量与流体的性质无关,与密度,粘度等无关。用水校准的流量系数也适用于蒸汽计量。在室温下校准的流量系数也适用于低温和高温蒸汽。这样,涡街流量计可以更好地适应氧化铝公司的高低压和不同温度蒸汽计量的需求。

K是流量系数,这意味着每升流量由几个脉冲表示,即P / L。公式转换后,实际使用涡街流量计计算公式(4):

  一般来说,涡街流量计流量系数实际上是在设计时设定的,但每个生产工厂必须校准每个流量计来检查制造误差。无论这个数字是多少,校准流量系数都是正确的计量常数,适用于不同运行条件下的蒸汽。
  另外,应该注意的是,从方程(4)可以看出,涡街流量计只能测量流体的工作体积,质量平方和标准体积平方根据密度或压力温度。
3、氧化铝生产中的蒸汽计量设计选择
  以表1为例,氧化铝公司需要测量大约8到10个点的蒸汽,通常是过热蒸汽,数学模型是一个二元函数。因此,设计时应考虑压力和温度补偿。
3.1、过程参数的选择
  设计模型时要考虑的因素包括:流量参数范围,压力参数范围,温度参数范围和流路选择。同时遵循以下原则:
(1)在最大压力下,考虑最小流量是否在路径的工作范围内;
(2)在最大流量被认为超过最低压力路径的工作范围内;
   另外,最高温度对应于脉冲输出,应考虑体宽的膨胀系数,并且在工作温度条件下的流量系数Kt:

其中:T是工作温度; K是标准流量系数(通常在仪器铭牌上)。
3.2、路径选择
  在设计和选型时,考虑到压力损失的降低,在蒸汽计量中,对流量的下限有一定的要求。流道应根据蒸汽流量的大小进行选择,不能根据原管道内径选择流量计路径。 。蒸汽流量计路径选择可以使用查表法和计算验证。
查表法是在工作压力范围下检查产品样品在工作压力范围内的流路,然后计算出验证流量,雷诺数是否在一定范围内。
(1)流量计算:蒸汽流速范围一般为2m / s〜60m / s,最大值应小于80m / s。

其中:V是流量;
Q是体积流量:D是流量计路径。

(2)雷诺数计算方法:1最低流量的雷诺数不得小于5000; 2确保精度的最小流量的雷诺数不得少于20,000。回覆”

其中:V是流量; ρ是密度; μ介质粘度; D是流量计路径。当然,有些产品可以提供电脑选择软件,直接输入相关工艺参数,即可获得理想效果。
3.3、注意事项
(1)选择信号输出时,建议使用脉冲(频率)输出方式。如果需要输出电流信号,转换过程将失去±0.2%〜0.4%的精度。
(2)在氧化铝企业中,蒸汽温度一般大于150℃。建议使用单独的涡街流量计。另外,必须考虑温度和压力补偿。
4、安装要求
  在氧化铝企业的蒸汽测量过程中,被测蒸汽的稳定流动状态是精确测量涡街流量计的先决条件。为了使涡街流量计的测量值更加稳定和准确,安装时必须注意以下几点。
(1)安装确保传感器铭牌上的箭头指向与流体流动方向相同的方向。
(2)安装建议符合直管段的要求。见表2.当现场不能满足直管段要求时,建议使用与涡街流量计配套的流量镇流器。

(3)将传感器远离振动源或振动较少的地方,远离高功率设备。
(4)安装磁带时,注意地脚的位置以防止压电晶片的损坏。通常,焊接部分的左侧部分是左侧,右侧部分是焊接的。
5、常见问题和注意事项
5.1、没有交通数
  首先,确定是否有振动。如果有轻微振动,处理方法是外部机械振动消除措施,如橡胶软接头,橡胶垫等,并用支架固定管道;或根据产品手册调整参数设置以消除振动。 。如果出现严重振动,请更改流量计的安装位置,加固管道,并在流量计前后添加软连接。
  第二次检测确定是否存在50Hz频率干扰通常使用频率计测量或电流值计算方法。以下是如何计算当前值,并计算公式(8):

  如果计算结果等于或接近50Hz,则确保变频器的外壳接地螺钉可靠接地或整个变频器悬浮。
5.2、没有交通信号
  首先检查接线是否正确,电源电压是否满足要求,电源极性是否正确连接,专用电缆是否连接到分体式是否正确。然后,检查机身和转换器是否损坏。其次,判断实际过程蒸汽流量是否过小。判断方法是定期连续敲打流量计附近的管道。无论哪种类型的流量计,都会发生流量显示。解决方案是取代较小的流量根据工艺条件允许计量或增加流量。
5.3、不稳定的流量
  当安装流量计时,观察垫片是否同心或延伸管道。工艺管线是否符合表2氧化铝企业安装要求或产品规格的最大要求。处理方法是正确选择匹配垫片并正确组装,改变流量计的安装位置或增加流量镇流器。
6、小结
  涡街流量计是一种基于线性连续方程原理的新型流量计。由于其良好的介质适应性,它是节流流量计的理想选择。它可以测量氧化铝公司的高低压蒸汽,并广泛用于氧化铝工业。然而,只有在设计正确,选型正确,安装正确的情况下才能保证准确稳定的测量,并且应该在降低氧化铝能耗方面发挥应有的作用。

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