淺析在染料生產(chǎn)工藝中如何正確造型合適的流量計(jì)

一、本文概述　
　　染料技術(shù)是一項(xiàng)歷史非常悠久的技術(shù)，據(jù)考古結(jié)果表明五千年前在古老的印度和中東地區(qū)就已經(jīng)開始流傳，發(fā)展到現(xiàn)代社會(huì)，染料工藝已發(fā)展成為一種專門的、獨(dú)立的行業(yè)，為各行各業(yè)的印染需求提供服務(wù)。染料通常情況下溶于水中，一部份的染料需要媒染劑使染料能黏著于纖維上。能夠使一定顏色附著在纖維上的物質(zhì)，且不易脫落、變色。由于染料是通過液體狀態(tài)才能夠?qū)⒆陨淼娜旧煞莞街∪镜狡渌奈镔|(zhì)上，因其涉及的物料種類繁多，物料特性各不相同，而且染料反應(yīng)過程須要精確控制，這需要對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行精確計(jì)量，這必然涉及到如何正確選擇流量計(jì)的問題。

　　如何選用合適的流量?jī)x表對(duì)這些物料進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量是一個(gè)極具技術(shù)要求的工作，需要注意許多細(xì)節(jié)的問題，一旦選型不對(duì)就會(huì)引出很多問題，例如反應(yīng)控制不準(zhǔn)確、浪費(fèi)原料或維護(hù)成本過高等問題。本文通過苯胺黑染料生產(chǎn)裝置來說明如何通過特定的步驟正確選用合適的流量?jī)x表，對(duì)染料工藝流量?jī)x表的選型有一定的指導(dǎo)意義。

二、流量計(jì)選用時(shí)面臨的問題
　　染料項(xiàng)目特點(diǎn)是間歇操作、流量范圍變化大、有壓差變化、物料品種多、粘度大、有毒、易燃等。物料的反應(yīng)通常是在苛刻的條件下進(jìn)行。在染料項(xiàng)目中被測(cè)物料的特性、測(cè)量目的、投資規(guī)模、使用要求等有各種不同的要求。這些眾多的情況，使得選擇合適的流量?jī)x表并不容易。以下結(jié)合苯胺黑裝置的具體實(shí)例來說明選擇流量?jī)x表步驟，以達(dá)到選用的流量?jī)x表使用穩(wěn)定、維修方便、儀表價(jià)錢合理、維護(hù)成本低等最終目標(biāo)。

三、苯胺黑裝置生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介
　　苯胺黑裝置的生產(chǎn)原理是用苯胺、回收苯胺、硝基苯、鹽酸、熱水等通過縮合、酸化等反應(yīng)生成醇溶性苯胺黑。
　　醇溶性苯胺黑裝置的工藝流程如下：
　　下面對(duì)各個(gè)工藝流程分別進(jìn)行詳細(xì)描述。
　?。?）預(yù)熱過程：通過輸送泵將液體原料苯胺、回收苯胺分別打入預(yù)熱釜中待用，攪拌下緩慢加入規(guī)定量的三氯化鐵，加完后密閉預(yù)熱釜的加料口。隨后向預(yù)熱釜的夾套內(nèi)通蒸汽加熱預(yù)熱釜內(nèi)的物料。
　?。?）縮合過程：將預(yù)熱釜內(nèi)物料利用蒸汽壓至縮合釜內(nèi)，啟動(dòng)縮合釜的攪拌器，同時(shí)向縮合釜的夾套中通入導(dǎo)熱油加熱縮合釜內(nèi)的物料，通過計(jì)量槽將硝基苯加入縮合釜中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后保溫一段時(shí)間（系統(tǒng)預(yù)設(shè)定時(shí)間）。
　?。?）酸化過程：通過泵將鹽酸和熱水分別打入酸化釜，然后將反應(yīng)好的縮合液通過蒸汽壓至酸化釜，啟動(dòng)酸化釜的攪拌器，酸化過程中檢查酸性，若酸性不足，應(yīng)通過輸送泵補(bǔ)加廢硫酸，待酸化反應(yīng)完畢后將物料放入水洗箱。
　?。?）水洗及帶式水洗過程：水洗箱鋪好濾布接受來自酸化鍋的酸化物，濾液流入母液中和釜后再蒸餾出苯胺循環(huán)使用。用熱水多次洗滌酸化料，洗至終點(diǎn)為止。洗液同樣吸入母液中和釜中。
　?。?）過濾過程：將經(jīng)水洗后的濾液送到帶式真空過濾機(jī)，經(jīng)真空過濾脫水后的物料由溜槽送到螺旋輸送機(jī)上，脫下來的水流入母液中和釜中。
　?。?）干燥過程：來自螺旋輸送機(jī)的物料進(jìn)入閃蒸干燥器，以熱空氣干燥，干燥后進(jìn)行氣固分離，分離出來的固體物料進(jìn)入料倉，氣流經(jīng)布袋除塵帶走固體物料后放空。
　?。?）包裝過程：將干燥好的物料吸入料倉，經(jīng)星形下料口放料于振動(dòng)篩，經(jīng)過篩粉碎后，切換真空物料吸到料倉中，經(jīng)下料器進(jìn)行成品包裝。粉碎、包裝完畢后停真空泵。

四、分析工藝裝置中需要流量控制的點(diǎn)
　　通過分析工藝流程可以知道下列地方需要進(jìn)行流量測(cè)量：（1）預(yù)熱工序需要流量計(jì)量的反應(yīng)物有苯胺、回收苯胺。（2）縮合工序需要流量計(jì)量的反應(yīng)物有苯胺、硝基苯。（3）酸化工序需要流量計(jì)量的反應(yīng)物有熱水、副產(chǎn)鹽酸、廢硫酸。（4）公用管道需要流量計(jì)量的反應(yīng)物有蒸汽、循環(huán)冷卻水、工廠空氣、儀表空氣、工業(yè)水。

五、實(shí)際儀表選型步驟
　　首先按需要測(cè)量的物料不同的測(cè)量目的得出裝置的原輔材料的測(cè)量要求表。
　　根據(jù)上表苯胺、回收苯胺、硝基苯、鹽酸、廢硫酸及蒸汽的流量計(jì)精度選1級(jí)，空氣、循環(huán)水、工業(yè)水的流量計(jì)精度選0.2級(jí)。
　　其次根據(jù)流體特性整理出原輔物料特性表。
　　對(duì)于這些物質(zhì)我們?cè)诔Ｓ昧髁績(jī)x表有：節(jié)流裝置、橢圓齒輪流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等，它們有各自不同的特性。
　　再根據(jù)經(jīng)濟(jì)因素及常用流量?jī)x表種類得出儀表費(fèi)用表。儀表的費(fèi)用不僅是儀表本身購置費(fèi)，其實(shí)還應(yīng)該包括附件費(fèi)、安裝費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、校驗(yàn)費(fèi)和備件費(fèi)等。
　　最后考慮流量?jī)x表的適用范圍及安裝要求。
　　
5.1 流量?jī)x表適用范圍
　　節(jié)流裝置適用于測(cè)量潔凈流體，不能測(cè)有雜質(zhì)的流體，對(duì)DN50管徑以下、低雷諾數(shù)的流體測(cè)量精度不高；橢圓齒輪流量計(jì)對(duì)粘度不敏感，適用粘度高的液體，但對(duì)高溫或流體介質(zhì)中含有雜質(zhì)就不適用；轉(zhuǎn)子流量計(jì)只適用于DN50管徑以下、低雷諾數(shù)的流體測(cè)量；渦街流量計(jì)精度很高，但受密度的影響很大；渦輪流量計(jì)精度很高，但不適于長(zhǎng)期運(yùn)行，受粘度影響較大；質(zhì)量流量計(jì)精度很高，但只適合中小尺寸的管道流量測(cè)量；電磁流量計(jì)適用于測(cè)量各種導(dǎo)電液體，但不適用于高溫場(chǎng)合；超聲波流量計(jì)適用范圍很廣，但當(dāng)測(cè)量液體中含有氣泡或雜質(zhì)時(shí)，測(cè)量精度會(huì)降低；靶式流量計(jì)適用粘度較高或含有懸浮物質(zhì)的液體及各種氣體。
　　
5.2 流量?jī)x表的安裝要求
　　節(jié)流裝置的種類較多，但各種裝置的上下游直管段基本要求前10D后5D。橢圓齒輪流量計(jì)可以水平安裝也可以垂直安裝；電磁流量計(jì)一般應(yīng)垂直安裝，上游直管段不小于5D，下游直管段不小于2D；轉(zhuǎn)子流量計(jì)應(yīng)垂直安裝，上游直管段不宜小于2倍管道直徑；渦街流量計(jì)安裝要求較復(fù)雜，根據(jù)不同條件有不同要求，上游直管段15～50D（視配管情況而定），上游家整流器時(shí)，上游不少于10D，下游不少于5D；渦輪流量計(jì)要求水平安裝，直管長(zhǎng)度上游不少于20D，下有不少于5D；質(zhì)量流量計(jì)安裝要求較高，傳感器與變送器出廠前必須配套標(biāo)定，安裝時(shí)需一一對(duì)應(yīng)；超聲波流量計(jì)在不同測(cè)量方式下有不同的安裝要求；靶式流量計(jì)可以安裝在水平管道或自下而上的垂直管道上，上游直管段10D，下游直管段5D。
　　項(xiàng)目實(shí)際選擇流量?jī)x表是根據(jù)以上三個(gè)表及儀表的特性來選擇相應(yīng)的儀表，過程如下：
　　因本項(xiàng)目中物料的流量、溫度變化的范圍較大，故綜合考慮物料特性、流量及使用環(huán)境后初步可以得出：（1）對(duì)于苯胺、硝基苯靶式流量計(jì)較適合。（2）對(duì)于鹽酸、硫酸電磁流量計(jì)較適合。（3）對(duì)于蒸汽適合的流量計(jì)是渦街流量計(jì)。（4）對(duì)于空氣靶式流量計(jì)較適合。（5）對(duì)循環(huán)水、工業(yè)水、生活用水電磁流量計(jì)較適合。
　　從安裝要求可以知道靶式流量計(jì)、電磁流量計(jì)的安裝要求較簡(jiǎn)單，渦街流量計(jì)安裝要求較復(fù)雜。
　　
最后從經(jīng)濟(jì)因素來考慮儀表選擇。
　　例如有的儀表購置費(fèi)低，但實(shí)際運(yùn)行后維護(hù)費(fèi)用很高，按使用十到十五年考慮，維護(hù)費(fèi)用可能遠(yuǎn)大于儀表購置費(fèi)。而且如果考慮因?yàn)榫S護(hù)而停產(chǎn)造成的損失更可能遠(yuǎn)大于幾十倍的儀表購置費(fèi)。儀表選型時(shí)如果考慮到這些問題，選型時(shí)首先選擇性能穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)費(fèi)用低的儀表。這樣雖然前期的儀表購置費(fèi)或備件及修理費(fèi)貴些，但總體的運(yùn)行效果穩(wěn)定而且總的費(fèi)用并不高。
　　故在染料項(xiàng)目中我們首先要考慮生產(chǎn)的穩(wěn)定性與連續(xù)性，通過查表3我們可以知道：（1）靶式流量計(jì)儀表費(fèi)用為中。（2）電磁流量計(jì)費(fèi)用為中等偏低。（3）渦街流量計(jì)費(fèi)用中等。（4）通過以上儀表選擇的步驟，苯胺黑裝置的流量?jī)x表最終選型如下：（5）苯胺、硝基苯、空氣應(yīng)選用靶式流量計(jì)，它的安裝要求不高，儀表費(fèi)用中等。（6）鹽酸、硫酸應(yīng)選用電磁流量計(jì)，它的安裝要求最低，儀表費(fèi)用中等偏低。（7）蒸汽應(yīng)選用渦街流量計(jì)，它的安裝要求視具體情況而不同，儀表費(fèi)用中等。

六、結(jié)論
　　通過以上實(shí)例的分析我覺得染料項(xiàng)目的流量?jī)x表的選型應(yīng)按照以下順序進(jìn)行：首先確定儀表的測(cè)量要求；其次初步確定相應(yīng)介質(zhì)對(duì)應(yīng)的流量?jī)x表的類型；最后分析儀表的性價(jià)比最終確定儀表選型。通過這三個(gè)步驟可以消除流量?jī)x表選型中出現(xiàn)的選型錯(cuò)誤、誤差偏高或偏低、儀表費(fèi)用過高等問題