摘要:目(mù)前已存在的(de)行業标準中(zhōng),孔闆流量計(jì)理論計算公(gōng)式繁多,計算(suàn)出的流量在(zai)實際應用時(shi)存在較大誤(wù)👣差。文中通過(guò)對孔闆流量(liang)計結構、測量(liàng)原理進行分(fen)析,推導出流(liú)量計算公式(shì),換算出對應(ying)的标況下的(de)流量計算方(fāng)法。并與實際(jì)測量的流量(liang)進行了對🌈比(bǐ),結果表🔆明,計(jì)算誤差較小(xiǎo)，驗證了該計(ji)🛀算方法的有(yǒu)效性。
孔闆流(liu)量計是1種測(cè)量管道流體(ti)流量的裝置(zhi),因其具有🧑🏽🤝🧑🏻結(jié)構簡單,維修(xiū)方便,性能穩(wen)定,使用可靠(kao)，适應🈚惡劣環(huán)境等特點，廣(guang)🈲泛應用于天(tian)然氣長輸管(guan)道氣🌈體流量(liang)測量"。在不同(tóng)工🤩況、不同轉(zhuan)速下能量頭(tóu)、效率、功率與(yu)流量密切相(xiang)☎️關,在已知流(liu)量的前提下(xià),可以快速分(fen)析壓✏️縮機性(xing)能。目☎️前,已存(cun)在的孔闆流(liú)量計标準中(zhong)理論🔴計算公(gōng)式繁多,标況(kuang)狀态不明顯(xian)🧑🏽🤝🧑🏻，且計算出的(de)流量值存在(zài)較大💯誤差”。
針(zhen)對孔闆流量(liang)計測量原理(lǐ)、結構、公式來(lai)源進行分析(xi),推導💃🏻出工況(kuang)下正确的流(liu)量計算公式(shi),然後換算出(chu)對應的标況(kuang)下的流量,并(bing)将推導出的(de)公式寫人上(shàng)位機程序,在(zài)上位機上實(shi)時顯示。根據(ju)上位機顯示(shi)的實時人口(kou)流量,便可進(jìn)一步分析壓(yā)✏️縮機的性能(neng),爲壓縮機安(ān)全穩定運行(hang)提供依據。
1孔(kǒng)闆流量計結(jié)構及流動過(guo)程
孔闆流量(liàng)計結構見圖(tu)1。
在管(guan)道裏插入1個(gè)與管軸垂直(zhí)的金屬闆，金(jin)屬闆中🧑🏾🤝🧑🏼心㊙️爲(wèi)1個圓孔✉️,孔的(de)中心位于管(guǎn)道的中心線(xian)上,孔闆稱爲(wèi)節流元件📞。在(zai)孔♉闆進氣側(ce)距離孔闆1個(gè)管道直徑的(de)位置,安裝1個(gè)測壓管;在孔(kong)❓闆出氣💯側距(ju)離孔闆半個(ge)直徑的位置(zhì),安裝1個測壓(ya)管,測壓管🔅測(ce)出管道⭐内氣(qì)體2個壓力之(zhi)差即爲☀️上位(wèi)機顯示的差(chà)壓，流體在孔(kong)闆流量計中(zhōng)流動過程見(jiàn)圖2。
2孔闆(pǎn)流量計差壓(yā)與流量的關(guān)系換算
将工(gong)況狀态下的(de)氣體流量轉(zhuan)化爲标況下(xia)的氣體流量(liàng)。結合🌈廠家提(ti)供的數據參(can)數,并查閱相(xiàng)關文獻推導(dao)出2種方法♍可(kě)求壓縮機組(zu)進口流量,然(rán)後對這2種方(fang)法進行比較(jiào)分析,最終确(què)🐪定出1種優的(de)計算分析方(fang)法。标況下氣(qi)體體積計算(suàn)方法:
其中,P0、V0、T0、p0、M0分(fen)别爲标準狀(zhuang)況下的壓力(li)、體積、溫度、密(mi)度和✔️質量;P、V、T、ρ、M爲(wèi)工況狀态下(xia)的壓力、體積(jī)、溫度、密度和(hé)質量。可得标(biao)準狀況下的(de)🈚流量Q0爲:
設P3、Q3、T3爲(wèi)标準大氣壓(yā),20℃時下的壓力(li)、體積、溫度,則(zé)P3=101325Pa,T3=293.15K。又因ρo=(1-0.00446C)x1.293,因此🏒:.
3結(jié)果與讨論
3.1方(fang)法選擇對比(bǐ)
上述2種方法(fa)均可在線監(jian)測、實時性好(hǎo),将2種方法進(jìn)行對比分析(xi)😘,結果見表1。
從(cóng)表1可以看出(chū),方法1計算簡(jiǎn)單,快速，誤差(chà)較小,可在上(shàng)🚶♀️位機進行流(liu)量的實時監(jian)測，且計算所(suǒ)需參數容易(yi)獲得,對于壓(ya)縮機的實時(shí)性能分析起(qi)到重要作用(yong);方法2不僅推(tui)導過程複雜(za)，計算速度慢(man),且涉及參♋數(shu)較多。故選擇(ze)方法一.作爲(wei)流💰量計算的(de)優方法5-51。
壓縮(suō)因子是天然(rán)氣最重要的(de)物性參數之(zhī)--，對天然氣的(de)勘探、開發、輸(shu)送、計量等等(děng)方面起到重(zhong)要作用。文中(zhong)壓縮🔆因子的(de)計❄️算方法采(cǎi)用美國煤氣(qi)協會(AGA)提出的(de)AGA8-_92DC方🌈程。
3.2方法實(shí)施
以某場站(zhàn)壓縮機爲例(li),孔闆設計參(can)數:設計壓力(li)爲6.645MPa,設計♈溫度(dù)T。爲💁290.15K,由AGA8-92DC方程确(què)定的壓縮因(yin)子爲0.86103,設計流(liu)量爲383280m3/h(标況0℃、101.325kPa)。但(dàn)是流量計計(jì)算流量時爲(wei)20℃、101.325kPa,經換算爲.20℃時(shi)設‼️計流量爲(wei)411595.338m3/h。
給定任--絕對(dui)壓力和絕對(duì)溫度,采用安(an)裝的流量計(jì)算機中的❓軟(ruǎn)件,采用AGA8-92DC方程(chéng)确定，壓縮因(yīn)子,計算出标(biāo)況下體積流(liú)量:
在已知絕(jue)對壓力、，絕對(dui)溫度、壓縮因(yīn)子和差壓量(liàng)，的情況下,便(bian)🐕可👈快速準确(què)計算出标況(kuàng)下的體積流(liú)量見表2。
3.3方法(fa)驗證
爲了驗(yàn)證提出方法(fa)的可靠性,查(chá)找該站壓縮(suō)機2016年🥵12月份到(dao)🔞2025年12月份的運(yun)行數據。在此(ci)期間,西門子(zi)壓縮機及♌相(xiàng)關輔助設備(bei)💛運行穩定,且(qiě)工況點易于(yu)确定。場站的(de)實際流量通(tōng)過接氣的總(zong)流量減去各(ge)分輸站的支(zhi)路流量所得(de)5]。将計算所🧑🏾🤝🧑🏼得(de)流量與實際(ji)流量🤞進行對(dui)比見表3。
由表(biao)3可知,在實際(jì)工況下,計算(suan)設計方法誤(wù)差較小,因此(ci)具有實際應(yīng)用價值。
4結論(lun)
經過理論分(fen)析、公式推導(dao)、實際驗算,得(de)出了孔闆流(liú)量計的流㊙️量(liang)計算公式,該(gāi)公式将壓力(li)、溫度和壓縮(suo)因子的補❌償(chang)都💃🏻考慮在内(nèi),計算結果準(zhun)确,誤差較小(xiao);且該計算公(gōng)式🐉标明工👣況(kuang)、标況狀态,可(ke)防止操作人(ren)員應用時出(chu)現混亂。在已(yǐ)知壓👉縮機進(jìn)口絕對壓力(li)👉、絕對溫度、壓(yā)縮因子和差(chà)壓的情況下(xia)，可快速計算(suan)出進口流量(liàng)，進而可确定(ding)壓縮🔴機的壓(yā)比、效率和功(gong)率。
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