摘 要：随着我国经济建设的高速发展，目前我国人民对于尿素的要求也在不断提高。作为农民进行农业生产过程中的重要肥料，尿素在我国农业发展过程中扮演着重要的角色。但是在实际的尿素生产过程中，为了保证能够有效地指导生产操作，控制以及监视尿素的生产过程，就必须经常对生产过程中的各种流量进行相应的监视，从而能够帮助尿素生产过程中的正常进行。

关键字：尿素装置 流量仪表 选型方案 研究

我国在进行尿素的制造过程中，往往会使用到流量仪表来进行尿素生产过程中的正常进行，保证尿素的正常生产以及在生产完成后尿素的质量。因此在实际的尿素生产过程中，尿素的流量监视装置就显得十分重要。流量监视装置能够通过检测生产过程中各种不同介质的流量就能够发现在尿素生产过程中会出现的各种问题，并且能够对这些问题进行改进。但是流量测量的仪表种类及其繁多，在实际的测量过程中使用的测量方法也十分繁多，如果按照流量原理来进行分类能够分为动量守恒原理，电学原理，力学原理，声学原理等等，按照流量计分类能够分为电磁式，涡街式，容积式，差压式，浮子式，超声波式等等，按照安装方式来进行分类可以分为插入式以及封闭管道等等。由于繁多的种类，在进行流量仪表选择的过程中就需要选择合适的流量仪表，以保证实用性和经济性，保证尿素的正常生产。

1 差压式流量计的选型以及方案设计的方式

1.1 差压式流量计

一般在进行流量监测仪表的设计过程中，往往会选用标准节流装置。标准节流装置由于其自身的特点，在实际使用过程中往往具有价格实惠，效果较好等特点。而且由于标准节流装置在实际的流量检测仪中已经经过了较为长期的使用，因此标准节流装置的标准化程度很好，同时由于具有充足的标准节流装置的经验，在实际的使用过程中也很难出现难以解决的问题。在尿素装置生产过程中一般优先选用标准节流装置中的标准孔板。在尿素实际的生产过程中，一些纯净介质例如：蒸汽冷凝液或者低压蒸汽，这些洁净公称通径需要满足D＜400㎜和D≥50㎜的计量比，这一类的纯净介质如果能够满足公称通径其量程比小于3：1，则可以选用标准孔板对其流量进行测量。在对差压流量计选型的过程中，应当针对实际情况有目的的进行选型，比如说：我们选取多台差压器，用一台测量仪测量尿素界区与合成界区的二氧化碳。二氧化碳具有流速慢，压力低，管道直径大的特点，因此用皮托管作为差压产生装置。在测量合成界区送入尿素界区的流量时，我们用FT-8201进行测量，其特点是在压力温度较高的情况下仍旧可以保持较高的精确度。在通过实际操作，对选取的这些设备进行实地探究，我们发现其基本性能能满足所要达到标准，在这种情况下才能选择达到标准的差压器。

1.2 德尔塔巴的使用方式

德尔塔巴是一种基于差压式原理的流量测量的仪器。这种流量测量仪器主要是通过插入式安装，并且通过流量传感器来进行实际的测量。在流体通过的管道中，需要插入一根金属管，并且需要将金属管前后进行钻排孔的工作，排孔分别为低压孔以及高压孔。在实际的安装过程中，需要注意高压孔必须一直来面对流体流动的方向。在这样的方法下，高低压差的平方值就能够反映出测量截面上的平均流量大小，而且平均流速能够与流量成正比。通过使用德尔塔巴的方式，能够很好地进行流量的测量。德尔塔巴结构简单压损小，产生尿素时大流量和大管径的蒸汽冷凝液，低压蒸汽的流量测量次数较多，为使流量仪表的压力损失降到最低点，那就需要降低能耗减少尿素生产工厂的生产成本，才能够使用德尔塔巴的方式进行使用。例如：低压蒸汽或蒸汽冷凝液在通径400㎜以上，选用德尔塔巴做冷却水对其流量进行测量。在不同的介质中德尔塔巴应当采用不同的插入方法，例如：在测量水平管道的流量时，此时介质如果是气体，那么探杆需要从顶部插入，若其中的介质是液体，那么探杆应当从底部插入，当探杆水平插入管道时，那么里面的介质蒸汽。所以对于仪表的选用，应当选择合适的场合。

2 电磁式流量计的选型以及方案设计的方式

由于在进行尿素生产的过程中，往往会出现结晶或是出现一些高腐蚀性气体和液体的情况，导致在进行流量测量的过程中往往会让流量测量仪器的寿命减少，从而增加尿素生产过程中的各种成本，同时也会造成在流量测量仪器腐蚀后测量不准确的情况发生。实际的尿素生产过程中，往往是因为尿液以及甲铵液中的各种成分对于不锈钢有着较强的腐蚀能力。因此在实际的流量测量过程中就需要避免这一类的腐蚀的情况发生，就需要使用电磁流量计来进行测量。在使用电磁流量计进行流量测量的过程中，由于接触被测量的介质只有电极以及衬里，因此只需要注意电极和衬里的材料就能够很好地起到防止腐蚀的效果。而且由于测量过程中的测量通道是一段光滑的直管，因此在实际的测量过程中不会发生阻塞的情况，在实际的测量过程中也能够满足纸浆，泥浆和污水的测量。并且在使用电磁流量计的过程中也不会产生压力损失，在实际的测量过程中能够起到很好的节能效果。同时因为信号是在整个充满了磁场的空间中形成的，因此是管道截面上的平均值。从而能够保证在相同精度的情况下测量所需时间也会比较短。但是在使用电磁流量计的过程中也会遇到一定的缺点。其中一种较为明显的缺点就是容易受到电导率的限制。在这一点上，正是由于电导率的限制，在使用电磁流量计进行测量的过程中无法对电导率较低的液体进行测量，在实际的电测流量计进行测量的过程中，往往会要求液体的电导率必须高于5us/cm。同时在进行尿素装置的选型过程中，大多数的介质被定义为工艺冷凝液，如果需要使用电磁流量计来进行测量，就需要给出工艺冷凝液的具体成分，并且提供相应的电导率的数据，而如果发现电导率没有达到5us/cm，那么就不能够使用电磁流量计来对介质流量进行测量。例如：在具体操作时，我们采用FT-08103对二氧化碳介质进行测量，由于此种表性能并不稳定，这就造成生产及操作收到了影响。通常液体的流速应该限制在流量计规定的范围内，例如在1-10m/s的范围中，介质液体只需要选择传感器的口径与管道口径负荷就可以进行测量。但如果管道内流速过低，在实际的测量中传感器的口径将无法和工艺管道口径符合。从而造成无法正常测量的现象。另外一种电磁流量计的缺点是电磁流量计对于内衬材料以及电极材料的要求较高，必须对内衬材料以及电极材料按照相关的要求正确选择，这是为了保证在实际的测量过程中能够正常的对介质液体进行相应的测量。

3 质量流量计的选型以及方案设计的方式

质量流量计在实际的使用过程中是可以不受流体的温度，压力，密度或是流体本身的黏度影响的。在实际的质量流量计的使用过程中，是能够提供相当准确可靠的测量数据的，对于一些高质量的尿素生产企业而言质量流量计是相当重要的流量测量仪器。但是质量流量计自身的价格往往相比压差式流量计以及电磁式流量计要高一些，因此在实际的使用过程中的成本也比较高。而为了保证在较低的成本下正常的生产出高质量的尿素，就需要对质量流量计自身的特点进行相应的讨论，找到质量流量计的组成特点以及质量流量计在实际的测量过程中的使用情况以及使用特点，从而能够起到减少质量流量计使用过程中成本的效果。例如：HLWF-3000传感器是质量流量器中的一种，这种流量器可在高温和高压条件下进行流量测量。它测量的介质很大一部分是计量气体的体积流量。但在测量时经常产生误差，只要气体的流量，体积等发生变化就会有误差产生。不停变动的工作压力，也会造成测量的困难。我国自1976年以来，也有这方面的产品不断产生，但是大多数都使用在半导体制造工业或者原子能工业。未来若能把它推广应用于石油、化工业的各个方面必将收到良好的效益。质量流量计还能够在任何的方向上进行安装，只要求液体介质能够充满仪表测量管中就能够进行相应的测量。在此过程中几乎是不需要直管段的。一般的质量流量计口径上都会比工艺管道的口径小一些。这主要是因为大口径的质量流量计的质量往往较高，如果是采用这样的流量计，那么生产尿素的成本显然会增加。

4 结语

在我国的尿素生产过程中，对于介质流量的测量工作是十分重要的。因此就需要使用可靠而且精确的流量测量仪器来进行相应的测量。目前能够使用的流量测量仪器中，一般有压差式流量计，电磁式流量计以及质量流量计，这三种流量计各有特点，在我国的尿素生产企业中可以根据自身的尿素生产情况来对流量测量仪器进行选择，并且能够通过流量测量仪器的使用能够在较低成本的情况下进行尿素的生产，保证我国的尿素生产水平。