摘 要： 本文主要介紹了簡易孔板差壓流量計在PVC生產(chǎn)中的應用，詳細介紹了依據(jù)孔板前后壓差、孔板通徑等參數(shù)核算孔板流量的簡單方法，并分析了影響孔板流量準確性的因素及制作安裝時應該注意的一些問題。 
關鍵字： 孔板 流量 轉化器 溫度 測量精度 
1 氯乙烯合成簡要流程 
經(jīng)過干燥的乙炔氣體與氯化氫氣體通過一定的配比（1：1.05～1.1）混合后經(jīng)過預熱器預熱，進入串聯(lián)的第一組轉化器，乙炔和氯化氫的混合氣借轉化器列管中吸附于活性炭上的升汞催化劑，使乙炔和氯化氫合成轉化為氯乙烯，第一組轉化器中未反應的混合氣再進入第二組繼續(xù)反應，第二組轉化器填裝活性高的新催化劑，合成反應的熱量，由循環(huán)熱水移走。 
2 氯化汞消耗原因分析 
1）活性炭載體強度低，氯化汞隨破碎活性碳流失；2）原料氣不純將氯化汞還原為氯化亞汞和金屬汞等幾方面；3）轉化器內反應溫度高，氯化汞升華流失；4）單臺轉化器混合氣流量開的大，新裝觸媒轉化器，主要從控制轉化器混合氣流量進行說明。 
影響轉化器觸媒使用壽命的重要因素是單臺轉化器通入的混合氣流量的大小，單臺轉化器混合氣流量不易開的過大，尤其是前期開得過大是導致觸媒快速失活的一個最重要的因素，目前大多企業(yè)在轉化器上沒有安裝流量計來監(jiān)控流量，通氣量的大小靠閥門開度人為調節(jié)，由于新裝觸媒在二組轉化器上使用時間較長且轉化器進氣管線管徑大都在DN150以上，憑經(jīng)驗調節(jié)閥門開度存在很大的隨意性和不確定性，但如果購買流量計一個就要近萬元，按一套10萬噸產(chǎn)能的PVC生產(chǎn)裝置算，需配置至少40個流量計，這不但造成了很大的經(jīng)濟負擔，并且對流量計的日常維護也需要耗不少人力物力，由于轉化器混合氣流量測量不需要很精確，可以通過自制孔板差壓流量計來解決這一問題。 
3 孔板差壓流量計工作原理 
孔板式差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測孔板產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件和檢測孔板與管道的幾何尺寸來測量流量的儀表。充滿管道的流體，當它流經(jīng)管道內的節(jié)流件時，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。這種測量方法是以流動連續(xù)性方程和伯努利方程為基礎的。 
3.1 核算依據(jù) 
Q表示孔板流量，單位：Nm3/h；α表示流量系數(shù)：0.738（專業(yè)孔板設計廠家提供） 

ε表示流束膨脹系數(shù)：0.997870d為孔板開孔直徑，單位mm； 
△p為孔板前后壓差，單位為Pa； 
要算出Q，需要知道混合氣密度ρ，算混合氣密度先依據(jù)公式ρ=m/V已1摩爾混合氣為基本單位算出 
依據(jù)公式：PV=nRT 算出1摩爾混合氣體積： 
P為混合氣孔板前壓力，單位為Pa； 
N為混合氣摩爾數(shù)此處取值1摩爾； 
R為氣體常量：8.314J/mol·k 
T為混合氣進口溫度，單位K； 
將以上數(shù)據(jù)帶入公式可算得體積V，單位m3 
混合氣的平均分子量，可由檢測混合氣體的成份得出；混合氣體的平均分子量等于各分氣體分子量乘以此氣體在混合其中所占的比例：M平均=M1×A1%+M2×A2%+M3×A3% 
3.2 核算舉例 
已知條件：混合氣進氣溫度：70℃；孔板通徑：57.5mm；孔板前壓力19.7KPa，孔板后壓力16.3Kpa；混合氣體積成份為：一組出口含乙炔：22.5％，含氯化氫：22.8％；含VC：51％，惰性氣體3.7％。 
△p為孔板前后壓差：19800-16400=3400pa 

依據(jù)公式：PV=nRT算出1摩爾混合氣體積： 

P為混合氣孔板前壓力，此處取值121Kpa； 
N為混合氣摩爾數(shù)此處取值1摩爾； 
T為混合氣進口溫度，測得70℃左右；（343K） 
數(shù)據(jù)帶入公式得： 
121×V=1×8.314×343 
V=23.57m3 
一組出口含乙炔：22.5％，含氯化氫：22.8％；含VC：51％，惰性氣體占3.5％左右； 
1摩爾混合氣的平均分子量

以下是廠家依據(jù)筆者提供的生產(chǎn)現(xiàn)場相關參數(shù)信息制作的標準孔板流量計壓差與流量的對應關系式，自制孔板通徑與標準孔板開孔通徑一致： 
從表1中可看出：孔板壓差在3458Pa時，孔板流量計顯示流量為455.50m3/h 
通過公式核算出的數(shù)據(jù)為421.5m3/h 
偏差率為：（455－421）/455＝7.5％ 
在流量準確性要求不高的轉化器上使用完全可以滿足生產(chǎn)需要。

3.3 影響孔板測量精度的因素分析 

板制作及安裝精度：孔板流量計選材制作要嚴格，制作孔板要求前端面不容許有明顯劃痕，前后端面平行，出口邊緣無毛刺，其開孔斜面頃角在30～45℃之間，孔板開孔直徑的加工要非常精確，孔板前、后的取壓孔盡可能的等距靠近孔板，引壓管線不易太長，正確的取壓孔及引壓管線的制造、安裝及使用是保證獲得真實差壓值的關鍵，只有加強制造及安裝的規(guī)范化工作才能達到目的。 
混合氣溫度及成份變化：混合氣體溫度及轉化率變化都會對孔板的測量準確度照成影響，所以日常生產(chǎn)中盡量保證生產(chǎn)運行平穩(wěn)，轉化率穩(wěn)定。 
4 結束語 
通過近一年來的現(xiàn)場使用驗證，自制孔板流量計完全可以滿足生產(chǎn)需要，且日常檢測非常方便、快捷，為崗位人員科學調整轉化器流量提供了依據(jù)和標準，并為企業(yè)節(jié)約了采購流量計的費用，省去了日常的維護、修理工作，在pvc行業(yè)中有很大的使用空間。