摘要(yao):介紹了孔(kong)闆差壓式(shi)流量計 測(cè)量水蒸氣(qi)的工作原(yuan)理,對導緻(zhì)孔闆差壓(yā)式流量計(jì)産🌈生測量(liàng)誤差的各(ge)種内.外因(yin)素進行了(le)分析,并闡(chǎn)述🔞了相🎯應(ying)的校正補(bǔ)償方法,爲(wei)今後孔闆(pan)差壓式❗流(liu)量計🧡的設(she)計和使用(yòng)提供了借(jie)鑒。
　　目前,國(guo)内外用于(yu)水蒸氣流(liú)量測量的(de)儀表主要(yào)包括: 孔闆(pǎn)流量計 、 渦(wō)街流量計(jì) 、 轉子流量(liàng)計 和.彎管(guan)流量計等(děng)儀表。其中(zhong),孔闆差壓(yā)式流量計(jì)是國内外(wài)最早🤟得以(yi)研究.試驗(yan)數據最爲(wèi)完善、實踐(jian)經♍驗最爲(wèi)豐富、标✍️準(zhǔn)化程度✂️高(gāo)的流量計(jì)，因其結構(gou)簡單、制造(zào)👣成本較低(di)、性能比較(jiao)穩定、使用(yong)壽命較長(zhang)且已标準(zhǔn)化🚶‍♀️,因而在(zai)工業上得(de)到了最廣(guang)泛的應用(yong)。孔闆流量(liàng)計由節流(liu)裝置、一🔴定(dìng)長度的直(zhí)💋管段、引壓(ya)管、 差壓變(biàn)送器 、 壓力(lì)變送器 、 溫(wen)度變送器(qì) 和流量計(jì)算機等組(zǔ)成。在使用(yòng)過程中,盡(jìn)可能地減(jian)小流量✌️測(ce)✊量誤差,降(jiàng)低水蒸氣(qi)人爲損耗(hao),對企業的(de)👄生産經營(yíng)具有重要(yao)的意🐅義.
1孔(kǒng)闆工作原(yuan)理及誤羞(xiu)補償方法(fǎ)
1.1孔闆式流(liu)計的工作(zuò)原理
　　 孔闆(pǎn)式流量計(ji) 采用差壓(ya)式測量方(fāng)法對流量(liang)進行測量(liàng),即在管道(dao)内裝人節(jie)流☔元件一(yī)孔闆。當水(shui)燕氣流過(guo)孔闆時,流(liu)體速度增(zeng)大,壓力減(jian)📧小，于💞是在(zai)孔闆的前(qián)後産生差(cha)🌈壓,利用具(ju)有一🏃定設(shè)計👌尺寸的(de)🤟孔闆測🐅量(liàng)水燕氣流(liu)量,在保證(zheng)孔闆前後(hou)有足.夠的(de)直管段等(deng)條件下,孔(kong)☔闆前後的(de)差壓将随(suí)流量的變(bian)化而變化(huà)，且兩者具(jù)有确定的(de)關系,因此(ci)可以通過(guò)測量差壓(ya)得到水蒸(zhēng)氣的流量(liàng)。根據國㊙️标(biao)GB/T2624:1993,對于标準(zhun)節流裝置(zhì),差壓△P與流(liu)量☂️q=的函數(shu)關系爲:
 
　　式(shi)中:qm爲質量(liàng)流量,kg/s;C爲流(liu)出系數;D爲(wèi)管道内徑(jìng),m;e爲節流件(jiàn)正端取壓(ya)💚口平面上(shàng)的氣體膨(peng)脹系數;d爲(wei)工作條件(jiàn)下節流件(jiàn)的開孔直(zhi)徑⛱️,m;ρ爲節流(liu)件人口端(duan)流體密度(du),kg/m³.
1.2流出系數(shu)C的補償.
　　流(liu)出系數C是(shì)表征孔闆(pǎn)節流裝置(zhì)特性的主(zhu)要參數,是(shì)雷諾數Re和(he)β的曬數,它(tā)是一個随(suí)流量變化(huà)的量,其值(zhi)随Re的增大(da)而減小,當(dang)Re大于--定值(zhi)趨向無窮(qióng)大時,C趨向(xiang)于常數Ck,而(ér)孔徑比β越(yuè)大,C的變化(huà)幅度也越(yuè)大,使C趨向(xiang)于常數🚶‍♀️Ck的(de)Re也越大,C與(yǔ)β和Re之間的(de)定量關系(xì)爲:
 
　　對于給(gei)定的标準(zhun)孔闆,當β爲(wei)常數時,C僅(jǐn)是Re的函數(shù)C=f(Re)。在公🧡式(1)中(zhōng),将C用🛀公式(shì)(2)而不是一(yi)個常數來(lái)代替,可提(tí)高計量的(de)精度。
1.3水蒸(zheng)氣膨脹系(xi)數e的補償(chang)
　　差壓式流(liu)量計在用(yòng)來測氣體(ti)和蒸氣流(liu)量時，流體(tǐ)㊙️流過節⁉️流(liu)裝置在節(jiē)流件兩邊(biān)都要産生(sheng)一定的差(cha)壓,在節流(liu)件的下遊(yóu)靜壓🏃‍♂️降低(dī),将出現流(liu)東膨脹，流(liu)束的這種(zhǒng)膨脹使得(dé)節流裝置(zhi)的輸出📞(差(cha).壓)--輸人(流(liú)量)關系同(tóng)🔞不可壓縮(suo)🌐流體之間(jiān)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的偏.差。如(ru)果不對這(zhe)種偏差進(jin)行校正,将(jiāng)會導緻流(liu)量.示值偏(piān)高千分之(zhī)幾到百分(fen)之🧡幾☎️，尤其(qi)是流量在(zài)較.大範圍(wei)内變化時(shi),産生的誤(wu)差會更🐆大(dà),因此更有(yǒu)必要對其(qí)進行修正(zhèng)。
1.4孔闆流量(liàng)計變更程(chéng)後的修正(zhèng)
　　盡管改變(bian)差壓變送(song)器的差壓(ya)範圍是非(fēi)常容易的(de)事,但不🧡能(néng)隻對差壓(ya)範圍做調(diao)整就萬事(shì)大吉。.這是(shì)因爲👉孔闆(pan)🛀流量計量(liang)程變更後(hou),管道中的(de)常用流速(sù)等參數⁉️将(jiang)發生變化(hua),流出系數(shù)也相應有(yǒu)所變化,因(yin)此需從已(yi)♉知節流裝(zhuāng)置數據(從(cóng)節流裝置(zhì)計算書查(cha)㊙️得)和其他(ta)有關流量(liang)數據(如:變(bian)更後的流(liú)量上限及(jí)常用流量(liàng))計算出新(xīn)的差壓上(shàng)限。實踐證(zheng)明,若💞量程(chéng)⁉️縮小後.C和(hé)Ɛ均增大,相(xiang)應的質量(liàng)流量👣會偏(piān)大。
1.5密度ρ的(de)補償
　　在其(qí)他參數不(bu)變的情況(kuàng)下，qm與ρ之間(jian)的關系爲(wèi):qm=kp√ρ.可以看出(chū),水蒸🎯氣的(de)流量與其(qí)密度的平(píng)方根成正(zhèng)比關系。水(shuǐ)蒸氣是可(ke)壓縮💋性氣(qi)體,當其壓(ya)力、溫度變(biàn)化時,其密(mì)度㊙️将發生(sheng)明顯變化(huà),這将引起(qǐ)流量很大(dà)的誤差。實(shí)際流體狀(zhuang)态(壓力、溫(wēn)度)與流量(liàng)計設計時(shí)的狀态(壓(ya)力、溫度)偏(pian)離造成的(de)🔞相對誤差(chà)可由公式(shì)(3)表示:
 
　　假如(rú)設計孔闆(pǎn)流量計時(shí)是按照1MPa和(hé)285℃所對應的(de)過熱水蒸(zhēng)氣密㊙️度ρ=4.374kg/m³設(shè)計的,則密(mi)度的變化(hua)造成的測(ce)量誤差可(kě)能很大，當(dang)壓力大且(qiě)溫度低時(shí),測量值偏(piān)大:當壓力(lì)低且溫度(du)高時,測量(liang)值偏小。水(shuǐ)蒸氣的實(shi)際狀✨态偏(pian)離孔闆實(shí)際狀态越(yue)嚴重，所引(yin)起的🛀誤差(chà)越大✍️。要補(bǔ)償密度變(biàn)化所引起(qǐ)⭕的這種誤(wu)差,就不能(néng)将公式(1)中(zhōng)的ρ以設計(ji)工況下的(de)密度來代(dai)人,需要将(jiāng)ρ看作.壓力(li)和溫度的(de)函數,即ρ=f(P,t)。這(zhe)也就是一(yī)般智能流(liu)量積算儀(yi)均要對過(guo)熱蒸汽進(jin)行壓力溫(wēn)度補💛償的(de)原因。
1.6孔闆(pan)内徑d和管(guǎn)徑D的誤差(chà)補償
　　測量(liang)水蒸氣流(liú)量時,如果(guǒ)設計工況(kuang)爲200℃，孔闆内(nèi)徑爲d,則😄孔(kǒng)闆内徑在(zai)實際工作(zuò)狀态下的(de)修正公式(shi)爲：
 
　　實際上(shàng)d和D偏離設(she)計值造成(chéng)的後果就(jiu)是流量測(ce)量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼系統的(de)滿🐆度值發(fa)生了變化(hua),如果将d和(hé)D的實際值(zhí)測量出來(lai),代入公式(shi)計算出與(yǔ)此實際值(zhí)相對應的(de)流量滿度(dù)值,然後用(yong)新的滿度(dù)值代替原(yuan)設計值,置(zhì)人流量顯(xiǎn)示儀表,則(zé)系🈲統運行(hang)後,尺寸誤(wu)差對測量(liang)系統的影(ying)響就能得(de)到完全的(de)校正，這也(ye)就是每台(tai)流🈲量計在(zài)投入使用(yong)前進行修(xiu)正計算的(de)主要工作(zuò)。
2常見誤差(cha)原因分析(xī)
2.1實際工作(zuò)狀态引起(qi)的誤差
　　标(biao)準孔闆是(shì)按照特定(dìng)的已知條(tiáo)件進行設(she)計的，但在(zài)💋工作過程(cheng)中,被測量(liang)介質的各(gè)種參數(如(ru)溫度、密度(dù)、壓力.黏度(du)等)與标🐆準(zhun)孔闆的額(e)定數值有(you)所不同。如(rú)在常溫附(fù)近時,若被(bei)測量介🎯質(zhi)爲氣❤️體,溫(wēn)度每變化(hua)10℃,氣體的密(mì)度則變化(hua)3%左右;在㊙️1個(gè)大氣壓下(xia),被測氣體(ti)壓力每變(bian)化10Pa,密度則(zé)變🧑🏾‍🤝‍🧑🏼化10%左右(yòu)。所以在用(yòng)标準孔👨‍❤️‍👨闆(pan)測量氣體(ti)時，必須考(kao)慮氣體溫(wen)度和壓力(li)的變化🙇‍♀️,以(yǐ)進行适當(dāng)的修正。
2.2安(ān)裝不正确(què)引起的誤(wu)差
　　對于标(biao)準孔闆,爲(wèi)了保證被(bei)測量介質(zhi)流量的精(jing)度,标準孔(kong)闆一定按(an)規定要求(qiu)進行正确(que)安裝,否則(ze)将會産⭕生(sheng)一定的測(ce)量誤差⁉️。
(1)孔(kong)闆的銳面(mian)應迎着流(liú)體的方向(xiang),以确保孔(kong)闆的方向(xiàng)安👨‍❤️‍👨裝正确(que)。
(2)孔闆的前(qian)端面與管(guan)段軸線應(yīng)保證垂直(zhí),最大傾斜(xié)度應小☁️于(yú)1度。
(3)若工作(zuo)環境的測(cè)量精度要(yào)求較高,爲(wèi)了提高測(ce)量🥰的精度(du)，建議标準(zhun)孔闆前後(hou)的直管段(duan)應盡量采(cǎi)用❌标準直(zhí)管段,然後(hou)再與主🆚管(guǎn)道聯接。
(4)新(xīn)安裝的管(guan)道在安裝(zhuāng)孔闆前,應(yīng)對管道進(jìn)行沖洗和(hé)掃線操作(zuo),從而避免(miǎn)掃線時損(sǔn)傷孔闆的(de)銳面,且管(guan)道内的雜(za)物㊙️在孔闆(pan)前後堆積(ji)也會降低(dī)測量的☎️精(jīng)度。
(5)孔闆在(zai)使用過程(cheng)中,由于受(shòu)被測量介(jiè)質溫度的(de)影響,其自(zi)🔞身會産生(sheng)線膨脹,爲(wèi)了保證其(qí)端面的平(ping)面度和對(duì)軸線垂✔️直(zhi)度,在安裝(zhuāng)過程中,要(yào)考慮其工(gong)作過程時(shi)的自由伸(shēn)縮性。
(6)孔闆(pan)的密封墊(niàn)片不能伸(shēn)入管道中(zhōng),應盡量薄(bao)，一般厚度(du)應💋小于0.03D。
2.3孔(kǒng)闆入口邊(biān)緣磨損引(yǐn)起的誤差(cha)
　　标準孔闆(pan)在使用過(guò)程中，被測(ce)量介質對(dui)孔闆的沖(chòng)👈刷🏃‍♀️腐蝕⁉️往(wǎng)往會造成(cheng)測量裝置(zhì)的幾何形(xíng)狀和尺寸(cun)💋産生不同(tong)🚶‍♀️程度🌈的變(bian)化。長期使(shǐ)用後,孔闆(pan)邊緣的銳(ruì)角會變👌鈍(dun),在相同體(ti)積的被測(cè)量介質經(jing)過時所産(chan)生的壓差(chà)👨‍❤️‍👨△p将變小，标(biao)準孔闆的(de)示值會偏(piān)低,從而引(yin)🎯起測量誤(wù)差,爲了保(bǎo)證測量的(de)精度，應定(dìng)期對孔闆(pǎn)進行校驗(yan)，清洗，以減(jiǎn)小對孔闆(pǎn)的沖蝕和(he)污物堆積(ji)。
2.4引壓管路(lù)安裝不當(dang)引起的測(ce)量誤差
　　引(yǐn)壓管路應(ying)垂直或傾(qing)斜安裝，其(qí)傾斜度應(yīng)大于1:12,在☂️引(yin)壓管路的(de)💁安裝過程(cheng)中,應保證(zheng)彎曲處圓(yuán)滑過渡,彎(wān)曲✂️半徑應(ying)大于引壓(yā)管💃🏻外徑的(de)5倍，在測量(liàng)不同的介(jiè)質時,引壓(yā)管🎯的長度(dù)和内徑要(yào)符合安裝(zhuang)規定的要(yào)求。
2.5引壓管(guǎn)路堵塞引(yin)起的測量(liàng)誤差
　　标準(zhǔn)孔闆在使(shi)用過程中(zhong),要保證其(qí)引壓管暢(chang)通,避免堵(dǔ)塞,放空閥(fa)、三閥組.腰(yāo)式法蘭及(ji)連接件的(de)密封性能(neng)💞應保🚶證處(chù)于良好狀(zhuàng)态,不能有(you)洩漏。爲了(le)減少此類(lèi)誤差，平時(shi)應加強管(guǎn)理.提高操(cao)作人員的(de)素質⛹🏻‍♀️,在使(shǐ)用過程中(zhōng),操作人員(yuan)應做好系(xì)統的檢修(xiu).維護👨‍❤️‍👨和保(bao)養工作,延(yán)長其使用(yong)壽命,從而(ér)減小測量(liang)誤差🏒的産(chan)生。
3結語
　　使(shi)用孔闆差(chà)壓式流量(liang)計測量水(shuǐ)蒸氣的流(liú)量涉及一(yī)🆚系列的問(wèn)題,包括檢(jian)測裝置、顯(xian)示裝置.前(qian)後直管段(duan)以及輔助(zhu)設🏃🏻‍♂️備等,要(yào)保證水蒸(zheng)氣流量測(ce)量的精度(dù),必須做到(dao)合理選型(xíng)♍，正确安裝(zhuāng)與調💚試，及(ji)時維護🐇與(yu)保養,并對(dui)測量部分(fèn)可能引💁人(ren)的誤差進(jin)行适當的(de)補償和校(xiào)正。因爲在(zài)使用過程(chéng)中,當流量(liang)和壓力波(bō)動較大時(shi),從🔅流量系(xi)數與流東(dong)膨脹系數(shù)所❗引人的(de)系統誤‼️差(cha)較大,另外(wai)孔闆長期(qī)運行後銳(rui)角會變🌈鈍(dùn)、幾何尺寸(cun)會發生變(biàn)化,系統的(de)測量精度(dù)就會下🔅降(jiang),有時甚🚶至(zhi)無法進行(hang)㊙️正常測量(liàng)，所以平時(shí)應🥵加強管(guǎn)理,盡量減(jiǎn)小測量誤(wù)差的産生(sheng)。

本文來源(yuán)于網絡,如(ru)有侵權聯(lián)系即删除(chu)！