摘要：液氨計量(liang)表示值誤差,主(zhǔ)要受液氨介質(zhi)在流經計量表(biao)時産生汽化形(xing)成氣液二相流(liu)的影響。對研制(zhi)的液氨計量表(biǎo)在出口處設置(zhi)節流孔闆 以建(jiàn)立背壓、提高和(he)維持液氨的液(ye)相壓力、降低示(shì)值誤差進行了(le)理論分析、試驗(yan)設計和探索性(xing)試驗，建立了壓(ya)力與節流孔徑(jìng)間的函數關系(xi)式和壓力随節(jiē)流孔徑變化率(lü)的函數式。通過(guò)對二種介質(水(shuǐ)、液氨)的計量試(shi)驗檢測和數據(jù)處理分析，得出(chū)了影響液氨計(jì)量表主要性能(néng)指标(示值誤差(cha)及壓力損失}的(de)關鍵因素的主(zhu)次，優水平、優水(shui)平組合及置信(xìn)度。
　　液氨計量表(biǎo)是液氨氨化稭(jie)稈系統中用于(yú)計量施用液氨(an)量的儀表，如圖(tu)1所示。其中計量(liàng)表1,2是用于計量(liàng)灌注量、計量表(biao)3，4是用子計量施(shi)用量。
 
　　氨的液相(xiàng)氣相狀态受溫(wen)度、壓力的影響(xiǎng)而變化.氨的液(yè)相氣相狀态平(píng)衡圖[2如圖2所示(shì)。
 
1提高液氨計址(zhǐ)表計量精度的(de)技術措施
　　液氨(an)計量表的計量(liang)精度以計量示(shì)值誤差δ表示，即(jí)
 
　　式中.V示爲計量(liang)表的示值,V标爲(wei)通過計量表的(de)實際值(标準量(liang)器的值)。
1.1問題的(de)提出
　　影響液氨(an)計量表示值誤(wu)差的主要因素(sù).-是液氨介質在(zai)流經計量表頭(tou)的過程中,因管(guǎn)路中壓力減小(xiao)，環境溫度變化(huà),使得部分液氨(ān)發生汽化形成(chéng)氣液二相流,且(qie)汽化的速率與(yǔ)壓力減小和溫(wen)度增高呈正相(xiàng)關。液氨與氣氨(an)的密度比或體(tǐ)積變化比爲1:10001,緻(zhi)使計量表示值(zhi)誤差δ值很大;二(èr)是因計量表頭(tóu)内部通道、管路(lù)流線方向與流(liú)通斷面突變,造(zào)成介質流動狀(zhuàng)态出現紊流、渦(wō)旋流等.使計量(liang)表流量變送器(qì)運動狀态不穩(wen)定而影響計量(liàng)表的示值誤差(chà)δ。
1.2技術措施與理(li)論分析
　　防止液(ye)氨汽化常用的(de)方法有溫度補(bǔ)償法(設置冷凝(ning)器、保溫層)和壓(yā)力補償法(采用(yong)節流孔闆)，以保(bao)持液氨介質流(liu)的液相溫度和(hé)液相壓力。
　　本課(ke)題研制的液氨(ān)計量表,在其出(chū)口處設置節流(liu)孔闆(圖3),以建立(lì)背壓來提高保(bǎo)持計量表頭及(ji)之前管路中液(yè)氨介質流的液(ye)相壓力，防止了(le)液氨在流經計(jì)量表頭過程中(zhong)發生汽化生成(chéng)氣液二相流、并(bing)且改善了介質(zhi)流在計量表頭(tóu)内流動狀态、減(jian)小了計量表的(de)示值誤差(δ≤±4%)。
 
　　爲了(le)理論分析的便(bian)利,根據實際工(gōng)況的要求。液氨(an)介質流可以認(rèn)同爲一元穩定(dìng)流.即流量Q=C;取液(ye)氨的密度ρ=(1.6g/cm³(在10~40C.壓(yā)力0.5~1.5MPa);表頭進管直(zhi)徑d1爲定值，節流(liú)孔闆孔徑d2可調(diào)換，分别爲d2=2.5mm，3.5mm，4.5mm，5.5mm。
　　對過(guo)流斷面1-1和2-2處列(liè)伯努利方程式(shi)
 
 
(6)式給出了壓力(lì)p2·p2:随節流孔徑d:變(biàn)化率的關系式(shi)。
　　由(4)和(6)式可知，利(lì)用節流孔闆提(tí)高和保持計量(liang)表頭及之前管(guan)路内的流體壓(yā)力.可以維持液(ye)氨的液相壓力(li)，阻止汽化，提高(gāo)計量精度，這在(zai)計量表的試驗(yàn)中得以驗證。
2試(shì)驗方案與試驗(yàn)
2.1試驗方案
　　液氨(an)計量表的主要(yào)性能指标有:計(ji)量示值誤差δ,節(jie)流孔闆前後壓(ya)力差△p.影響性能(néng)指标的因素和(he)水平見表1。
 
　　利用(yong)混合型正交表(biao)L6(4。2*)進行正交試驗(yan)設計.正交試驗(yan)方案見表2。
 
2.2試驗(yàn)與試驗結果分(fèn)析
　　計量表性能(néng)試驗分别用水(shuǐ)和液氨爲計量(liàng)介質進行試驗(yan)測定，分爲試驗(yan)I和試驗I。
2.2.1試驗I及(jí)結果分析
　　試驗(yàn)根據表2的方案(àn)，參照“GB778一-84”中的有(yǒu)關條款，用水進(jin)行試驗測定。試(shi)驗地點在某水(shuǐ)表廠試驗檢測(ce)中心(國家二級(jí)計量檢測單位(wei))。公稱流量Qw=0.24m³/h.用水(shuǐ)量.爲20L.測定三個(gè)流量點即0.5Qm,Qw,2Qw,試驗(yan)管網壓力爲0.42MPa.試(shi)驗台精度0.2%m³/h，試驗(yàn)室環境溫度20℃，試(shì)驗數據表略。示(shì)值誤差最大值(zhi)δmax=+1.2%，最小值δmin=0.0%，示值誤(wu)差平均值δ=+0.45%;壓力(li)差最大值△pmax>0.42MPa.最小(xiǎo)值△pmax=0.01MPa,壓力差平均(jun)值△p=0.085MPa。
　　計量表的示(shì)值誤差δ值遠小(xiao)于"GB778-84”中的标準值(zhi)±5%~±2%,試驗結果表明(míng)，在計量表出口(kǒu)處設置節流孔(kǒng)闆能良好地改(gǎi)善介質流在計(ji)量表頭内的流(liu)動狀态。
　　對試驗(yan)I的數據利用極(jí)差與方差分析(xi)法處理，得出試(shi)驗I的分析結論(lùn)如表3所示。
 
2.2.2試驗(yan)II及結果分析
　　根(gen)據表3中的優水(shuǐ)平及優水平組(zu)合，用液氨進行(háng)實際工況試驗(yàn)，檢測液氨計量(liang)表示值誤差和(he)壓力差。試驗地(dì)點在河北柏鄉(xiāng)縣液氨站，試驗(yàn)設備有液氨槽(cao)車和液氨鋼瓶(píng)等，液氨槽車内(nei)溫度30℃，環境溫度(du)29~30℃。标準量器編号(hào)及精度等級:磅(páng)秤(02000002)2級。試驗結果(guǒ)見表4。
 
　　試驗II表明(ming)示值誤差值小(xiao)于示值誤差限(xian)(±4%)、示值誤差最大(da)值δmax=4.0%,最小值Δmin=0.57%,示值(zhi)誤差平均值δ=2.04%;壓(ya)力差最大值△pmax=0.4MPa,最(zuì)小值△pmax= 0.23MPa,壓力差平(píng)均值△p=0.33MPa.
3結論.
(1) 通過(guò)對二種介質(水(shuǐ)、液氨)的試驗檢(jian)測驗證，利用節(jie)流孔闆在計量(liàng)表出口處建立(lì)背壓可提高和(he)維持液相壓力(li)，能很好地阻止(zhǐ)液氨發生汽化(huà)，并能良好地改(gǎi)善介質在計量(liàng)表頭内的流動(dòng)狀态以提高計(ji)量精度。
(2) 計量表(biǎo)性能指标的優(you)結構參數爲:表(biao)芯型号20C，節流孔(kong)闆直徑爲中5~中(zhōng)6。
(3)通過液氨試驗(yàn)，發現表芯材料(liao)ABS工程塑料耐液(yè)氨腐蝕性差，且(qiě)腐蝕速率與液(ye)氨壓.力呈正相(xiàng)關，腐蝕呈溶化(huà)蠕變狀，顔色呈(chéng)黃色或焦黃色(se)。改用耐液氨腐(fǔ)蝕性強的材料(liào)，如聚三氟氯乙(yi)稀、聚全氟乙丙(bing)稀、聚偏二氟乙(yǐ)稀或尼龍。

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