五、脈動流流量測量的幾個實例
1.往復(fù)泵引入的脈動及其克服
在聚甲醛連續(xù)聚合流程中，精單體、共單體、催化劑等均需保持恒定的流量，這一任務(wù)就交由往復(fù)式計量泵來完成。這種泵使用一段時間后，常因活門的卡滯、泄露而出現(xiàn)流量失控現(xiàn)象，為生產(chǎn)釀成重大損失。為了對計量泵輸送的流量進行監(jiān)視，于是安裝了流量計。圖6.6所示為其中的二氧五環(huán)（共單體）流量計系統(tǒng)。
顯然，在測量脈動流量時，合適的阻尼器是至關(guān)重要的，使阻尼器正常工作與測量本身具有同等重要性。
2.調(diào)節(jié)系統(tǒng)振蕩引入的脈動及其克服
上海某輪胎廠新建兩臺35t/h鍋爐供3.9MPa飽和蒸汽，蒸汽流量用渦街流量計測量，儀表配置如圖6.8所示。鍋爐投入運行后，各路蒸汽分表示值之和與總表經(jīng)平衡計算，差值≤1%R，發(fā)汽量與進水量平衡測試結(jié)果也令人滿意。運行3個星期后出現(xiàn)了新情況，即去除氧器的一套蒸汽流量計示值有時突然跳高，從而使分表之和比總表示值高約20%。
在現(xiàn)場運行人員介紹之際，儀表人員觀察到流量計示值跳高現(xiàn)象突然發(fā)生，從記錄紙上也可清楚看出，測量范圍為0~10t/h的除氧器耗汽流量，正常時在3t/h左右波動，最高時也未高于5t/h，但是異常情況發(fā)生后，流量示值突然跳到10t/h以上，并長時間維持此值。
儀表人員立即到蒸汽分配器處觀察，發(fā)現(xiàn)去除氧器的一路蒸汽管有異常的振動，管內(nèi)壓力有周期性地小幅度擺動。儀表人員又到除氧器處觀察，其配管如圖6.9所示。3.9MPa 蒸汽經(jīng)直接作用壓力調(diào)節(jié)器減壓到0.6MPa后，再經(jīng)用于除氧溫度控制的偏芯旋轉(zhuǎn)閥送除氧頭。儀表人員發(fā)現(xiàn)，減壓閥后蒸汽壓力在0.1~0.8MPa之間大幅度、周期性擺動，周期約4s，而偏芯旋轉(zhuǎn)閥閥位并無明顯擺動，顯然，壓力振蕩是由直接作用式壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)振蕩引起的。
儀表人員建議熱力工程師將減壓閥前的切斷閥緩慢關(guān)小，直至振蕩停止，流量示值也恢復(fù)正常。
分析上述現(xiàn)象，歸納出以下五點。
①流量示值突然跳高是由于流體從定常流突然變?yōu)槊}動流。
②脈動流的形成源于減壓閥振蕩。
③減壓閥振蕩是因其兩端壓差大，閥門開度小，閥芯還可能存在一定的干摩擦。
④關(guān)小調(diào)節(jié)閥的上游切斷閥后，減壓閥開度增大，振蕩停止，是因為閥門開大后，減壓閥兩端壓差減小，等效放大系數(shù)相應(yīng)減小。
⑤減壓閥應(yīng)盡早拆開檢查，改善干摩擦，清除卡滯，以徹底消除產(chǎn)生脈動的根源。
上述兩例，流體不同，脈動引發(fā)的方式大不相同，所使用的流量計也不同，但是有一點是共同的，即有固定不變或基本穩(wěn)定的脈動周期，下面的一個例子，脈動完全是隨機的。
3.蒸汽噴嘴引入的脈動及其克服
鍋爐的除氧器是用蒸汽將進水加熱到規(guī)定溫度，于是水中氧的飽和溶解度相應(yīng)減小，從而達到除去水中部分氧的目的。
國產(chǎn)鍋爐除氧器，蒸汽是從除氧頭下部引入，進水從除氧頭上部引入，汽水在除氧頭內(nèi)的篩板段進行熱量傳遞和質(zhì)量傳遞。這樣的結(jié)構(gòu)形式，對除氧器蒸汽流量測量毫無影響。但在上海的一幢88層高樓遇到的卻是另一種情況。該大廈安裝有德國ROS公司的蒸發(fā)量各為10t/h的4臺鍋爐，隨鍋爐帶來除氧器。該除氧器的加熱方法是在臥式熱水箱接近底部的高度橫臥一根蒸汽噴管，在噴管上密密麻麻打了很多小孔，全部蒸汽均從這些小孔中噴出，同周圍的水接觸，完成熱量傳遞，并帶著水中的氧上升，浮出水面，達到除氧的目的。其蒸汽計量和加熱系統(tǒng)如圖6.10所示。
這種結(jié)構(gòu)的除氧器對蒸汽流量測量帶來嚴重威脅。因為蒸汽從小孔中噴出后，馬上同溫度較低的水接觸，導(dǎo)致氣泡破裂，仿佛水箱底部每秒都有許多小氣球在爆破。這種爆破產(chǎn)生的流動脈動經(jīng)蒸汽管路反向傳遞到安裝在上游的渦街流量計，使流量計示值比熱平衡計算得到的理論值高 150%~170%，顯然，問題是嚴重的。在流量計與除氧器之間加裝了一臺阻尼器，使氣泡破裂產(chǎn)生的脈動在阻尼器中得到衰減。阻尼器投入運行后，不僅流量計示值與理論計算值基本符合，而且管道振動也明顯減小。為了解決安裝空間問題，阻尼器結(jié)構(gòu)與圖6.2略異，采用管道式，如圖6.11所示。
