用内文丘里管流量计测量酸气流量

　　0　引言

　　含硫天然气进入天然气净化厂净化处理后向用户输送干净天然气,从含硫天然气中脱出的被称为酸气的混合气体主要含硫化氢和二氧化碳(占酸气总体积量的95%左右),该气体中的硫化氢是一种具有较强腐蚀性和毒性的物质。因此,必须对混合气体进行硫回收处理,即将混合气体与空气严格按一定的比例(由流量控制)进行密闭燃烧,生成硫磺;剩下的气体再经多级催化反应后生成硫磺。剩余的废气(主要是二氧化碳和少量的二氧化硫)排入大气。为了减少对大气的污染,要求硫磺回收率尽量高,二氧化硫排放量尽量少。要提高硫磺回收率,除了采取其他措施外,酸气流量的准确测量也是一个关键。以前测量酸气流量用孔板流量计,由于酸气具有较强的腐蚀性,孔板流量计使用一段时间后孔板入口边缘受到严重的腐蚀而造成流量测量差增大;另外,酸气对管道腐蚀后产生的固体物常常堵塞引压管使流量计无法正常工作。我们在技改中用内文丘里管流量计替换孔板流量计,较好地解决了这个问题。

　　1　内文丘里管简介

　　内文丘里管由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体所构成,其结构示意图见图1(a),特型芯体结构示意图见图1(b)。特型芯体是一个几何旋转体,它由前圆锥6、中圆柱7和后圆锥8组成,上述三段轴向长度比例及圆锥和圆锥台的夹角,依测量条件的不同而不同。特型芯体与测量管内圆之间形成一环形过流通道,其轴向过流横截面面积的变化规律和经典文丘里管轴向过流横截面面积的变化规律相同,并与测量管内表面之间构成一个异径环形过流缝隙。它是新型差压式节流装置,其基本测量原理与标准孔板相同,即以能量守恒定律—伯努力方程和流动连续性方程为基础的流量测量方法。根据差压式流量计这一基本测量原理,当充满管道的流体流经内文丘里管时,流体在节流部位造成局部收缩,从而使流速增加,静压力下降,在节流件前后产生静压力差(简称差压),流体的流速越大,形成的差压也越大,流体流经内文丘里管的流动与节流过程同流经经典文丘里管时相似,通过测量差压,便可得知流体流过内文丘里管的流量大小。内文丘里管的这种结构特点,使之在使用过程中不存在类似孔板节流件的锐缘磨蚀、积污问题,长期使用引压管也不易堵塞,同时能对节流前管内流体速度分布梯度及可能存在的各种非轴对称速度分布进行有效的流动调整(整流),对上游直管段长度的要求大大降低,从而实现了高准确度与高可靠性的流量测量。

　　内文丘里管正因为有以上特殊结构,所以具有以下一些特性:

　　·测量准确度高,流出系数不确定度优于±0.5%;