锥形流量计在氯化氢合成装置上的应用

　　氯化氢气体是生产PVC及有机硅产品的主要原料之一，氯化氢气体由氯气和氢气按一定的比值合成反应后生成的。由于进入合成炉的氯气流量要和氢气流量进行比值调节，氯气流量测量准确与否，将直接关系到产品的质量和操作人员的安全。

　　氯气是剧毒物，干燥的氯气腐蚀性不强，但含水氯气的腐蚀性却极强，而且与水反应后生成一种络合物。此前，国内同行业中有的工厂曾用金属管浮子流量计测量氯气流量，为解决氯气(湿)腐蚀问题，选用流量计测量管及金属浮子都衬PTFE的办法，但由于氯气(湿)中有络合物经常将浮子卡住，不仅不能正常测量流量，而且仪表维护人员要经常将流量计拆开清理，增加仪表维护人员中毒的几率;还有采用塑料孔板测量氯气(湿)流量，但由于导压管的材料和差压变送器测量室的材料防腐问题不好解决，所以该测量方法也没有很好解决氯气(湿)测量问题。

　　1 锥形流量计测量原理

　　锥形流量计是基于密闭管道中能量转换的伯努利定理测量。对理想流体，介质流速与差压平方根成正比。当介质以一定流速迎着锥尖方向流过时，由于锥体的节流作用，会使锥体下游形成低压区，通过锥体上游管壁取高压P1，管壁与锥体尾部连通的空心管取低压P2，送到差压变送器测出差压值△P(见图1)，根据伯努利方程，可计算出流体的流速，再乘以管道的截面积S和仪表系数K，可计算出体积流量Q。

　　因为管壁摩擦力减小了流过管壁的流体速度，以在管道中流速分布通常为：管壁处流速接近零，愈靠近管线中心流速愈大，在管线中心处流速最大。而当流体流过锥形流量计时，因锥形流量计是通过在管线中心悬挂一个锥形体来节流，锥体直接和流体高速中心部分相互作用，迫使管线中心的高速流体与接近管壁的低速流体均匀化，即两者的流速趋于一致。

　　2 防腐锥形流量计的特点

　　2005年在吉林石化公司电石厂氯化氢二合一合成系统改造项目中，选用了5台防腐锥形流量计，测量管和取压法兰及法兰接管采用碳钢材料，内衬PTFE，锥体采用PTFE材料，其结构特点见图2。取压方式采用法兰取压，见图3。差压变送器选用双法兰差压变送器，隔离膜片选用钽材，见图4。采用此种结构的锥形流量计从根本上解决了氯气(湿)对流量计的腐蚀问题。靠流体的冲刷作用，又解决了络合物堵塞流量计的问题。

　　吉林石化公司电石厂使用锥形流量计有5年，检测系统运行正常，而且日常的维护工作量几乎没有，深受现场工人和技术人员的欢迎。

　　3 锥形流量计应用