一、氫氣計(jì)量現(xiàn)狀
隨著氫氣的**使用，氫氣計(jì)量成為大家關(guān)心的問(wèn)題。山東魯西化工有限公司和氯堿化工分公司擁有10萬(wàn)噸/年隔膜燒堿裝置，年產(chǎn)氫氣約3120萬(wàn)立方米。除少量氫氣與氯氣反應(yīng)合成氯化氫外，其余氫氣全部放空加工。數(shù)百米外的合成氨廠每年使用大量原煤生產(chǎn)水煤氣，既浪費(fèi)能源又污染環(huán)境。為提高園區(qū)綜合經(jīng)濟(jì)效益，2009年下半年，氯堿化工分公司開始向合成氨分公司輸送氫氣；為加強(qiáng)兩家企業(yè)的成本核算，2010年初，在氫氣輸送管道中增設(shè)了氫氣計(jì)量裝置。
目前用于氫氣測(cè)量的儀表主要有孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)和熱式質(zhì)量流量計(jì)。隔膜燒堿工藝的特點(diǎn)決定了送出的氫氣壓力低，一般只有幾十千帕，流量也低。如果使用孔板流量計(jì)，壓差值小，影響差壓變送器的制造精度。影響，孔板流量計(jì)的誤差比較大。由于氫氣輸送的管道直徑較大，使用科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的投資相對(duì)較大。由于輸送的氫氣中含有一定的水分，不適合使用熱式質(zhì)量流量計(jì)（熱式質(zhì)量流量計(jì)適用于干燥處理后的氣體測(cè)量）。

2、渦街流量計(jì)的工作原理
渦街流量計(jì)利用流體振動(dòng)的原理來(lái)測(cè)量流量。當(dāng)流體通過(guò)管道中的渦流變送器時(shí)，在渦流發(fā)生器后上下交替產(chǎn)生兩排與流速成正比的渦流，渦流的釋放頻率與流體流動(dòng)的平均速度有關(guān)通過(guò)渦流發(fā)生器和渦流發(fā)生器的特征寬度，可以用公式f=Stv/d表示，其中∫為渦流的釋放頻率； v 是流過(guò)渦流發(fā)生器的流體的平均速度； d 是渦流發(fā)生器的特征寬度； St 是 Stroha 數(shù)，無(wú)量綱，其數(shù)值范圍為 0.14-0.27?？梢钥闯?，通過(guò)測(cè)量渦流頻率，可以計(jì)算流過(guò)渦流發(fā)生器的流體的平均速度υ，然后可以通過(guò)公式q=vS計(jì)算流量q，其中S為交- 流經(jīng)渦流發(fā)生器的流體的截面積。
渦街流量計(jì)主要用于測(cè)量流體介質(zhì)的流量，如氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)。具有壓力損失小、量程大、精度高等特點(diǎn)。在工況下測(cè)量體積流量時(shí)，幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。因此，在選擇氫氣流量計(jì)時(shí)，可以優(yōu)先考慮考慮渦街流量計(jì)。

3、影響渦街流量計(jì)測(cè)量的因素
3.1 流量計(jì)所在管道的脈動(dòng)流
由于渦街流量計(jì)是流體振動(dòng)式流量計(jì)，目前國(guó)內(nèi)氫氣輸送一般采用羅茨式鼓風(fēng)機(jī)，管道中的氫氣實(shí)際上是脈動(dòng)流，脈動(dòng)流的信號(hào)會(huì)疊加在測(cè)量信號(hào)上，影響流量計(jì)的測(cè)量精度。
3.2 流量計(jì)前后直管段長(zhǎng)度
渦街流量計(jì)測(cè)量管道中流體的流量。因此，如果流量計(jì)前后的直管段不符合要求，管道中流體的流量就會(huì)不均勻。影響流量計(jì)的測(cè)量精度。對(duì)于縮管，保證上游側(cè)直管段長(zhǎng)度不小于5D，下游側(cè)直管段長(zhǎng)度不小于5D（D為流量計(jì)公稱內(nèi)徑） );對(duì)于膨脹管，確保上游直管段。長(zhǎng)度大于10D，下游直管段長(zhǎng)度大于5D。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，安裝時(shí)流量計(jì)上游有13D左右的直管段，流量計(jì)下游有5D左右的直管段。
3.3 管道的振動(dòng)
由于渦街流量傳感器測(cè)量的是渦街的頻率信號(hào)，管道的振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)的精度影響較大。以往使用的渦街流量計(jì)，管道振動(dòng)誤差明顯增大，無(wú)法正常使用。為消除振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)測(cè)量精度的影響，選用抗振型渦街流量計(jì)?？拐駳錃饬髁坑?jì)采用雙渦流發(fā)生器、獨(dú)立的振動(dòng)檢測(cè)傳感器、振動(dòng)頻譜識(shí)別和抑制系統(tǒng)、**獨(dú)有的振動(dòng)頻譜分析流量信號(hào)識(shí)別技術(shù)，可準(zhǔn)確檢測(cè)流量信號(hào)，具有很強(qiáng)的抗振能力，準(zhǔn)確測(cè)量在20平方米加速度的振動(dòng)下。

4.使用效果
根據(jù)公司氫氣壓力低、流量小、管徑大的工況，選用全管式抗振渦街流量計(jì)測(cè)量氫氣流量。由于原管道口徑為DN400，流量低，不易測(cè)量。為了提高氫氣測(cè)量的準(zhǔn)確性，必須增加氫氣的流量以滿足測(cè)量條件。因此，管道的直徑減小到DN300。管道直徑減小后，氫氣的流量增加，容易產(chǎn)生靜電。為了防止靜電荷在此處積聚，制作了單獨(dú)的接地電極。電極是將3根長(zhǎng)約2.5m的DNSO鍍鋅鋼管每隔5m撞入土壤中，用鍍鋅扁鐵連接，再用16mm2的接地線連接到流量計(jì)的接地端。安裝調(diào)試后，渦街流量計(jì)投入運(yùn)行后，直線比較穩(wěn)定，測(cè)量數(shù)據(jù)與工藝計(jì)算的理論數(shù)據(jù)基本一致，使用效果較好。