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(biǎo)時産生汽化形(xíng)成氣液二相流(liu)的影響。對研制(zhì)的液氨計量表(biao)在出口處設置(zhi)節流孔闆 以建(jiàn)立背壓、提高和(hé)維持液氨的液(yè)相壓力、降低示(shì)值誤差進行了(le)理論分析、試驗(yàn)設計和探索性(xìng)試驗，建立了壓(yā)力與節流孔徑(jìng)間的函數關系(xì)式和壓力随節(jie)流孔徑變化率(lǜ)的函數式。通過(guò)對二種介質(水(shui)、液氨)的計量試(shì)驗檢測和數據(ju)處理分析，得出(chu)了影響液氨計(ji)量表主要性能(neng)指标(示值誤差(chà)及壓力損失}的(de)關鍵因素的主(zhǔ)次，優水平、優水(shui)平組合及置信(xìn)度。
　　液氨計量表(biao)是液氨氨化稭(jiē)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(liang)表1,2是用于計量(liàng)灌注量、計量表(biǎo)3，4是用子計量施(shi)用量。
 
　　氨的液相(xiang)氣相狀态受溫(wēn)度、壓力的影響(xiǎng)而變化.氨的液(ye)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(ji)
 
　　式中.V示爲計量(liàng)表的示值,V标爲(wèi)通過計量表的(de)實際值(标準量(liàng)器的值)。
1.1問題的(de)提出
　　影響液氨(an)計量表示值誤(wù)差的主要因素(su).-是液氨介質在(zài)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(hua),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(yu)壓力減小和溫(wēn)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(er)是因計量表頭(tou)内部通道、管路(lu)流線方向與流(liú)通斷面突變,造(zao)成介質流動狀(zhuang)态出現紊流、渦(wo)旋流等.使計量(liàng)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(yè)氨汽化常用的(de)方法有溫度補(bu)償法(設置冷凝(ning)器、保溫層)和壓(ya)力補償法(采用(yong)節流孔闆)，以保(bao)持液氨介質流(liú)的液相溫度和(hé)液相壓力。
　　本課(kè)題研制的液氨(an)計量表,在其出(chū)口處設置節流(liu)孔闆(圖3),以建立(li)背壓來提高保(bao)持計量表頭及(jí)之前管路中液(ye)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(zhì)流在計量表頭(tou)内流動狀态、減(jiǎn)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(gong)況的要求。液氨(ān)介質流可以認(ren)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(ya)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(diao)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(lie)伯努利方程式(shi)
 
 
(6)式給出了壓力(li)p2·p2:随節流孔徑d:變(bian)化率的關系式(shì)。
　　由(4)和(6)式可知，利(lì)用節流孔闆提(tí)高和保持計量(liàng)表頭及之前管(guan)路内的流體壓(ya)力.可以維持液(ye)氨的液相壓力(li)，阻止汽化，提高(gao)計量精度，這在(zài)計量表的試驗(yàn)中得以驗證。
2試(shi)驗方案與試驗(yan)
2.1試驗方案
　　液氨(an)計量表的主要(yào)性能指标有:計(jì)量示值誤差δ,節(jie)流孔闆前後壓(yā)力差△p.影響性能(neng)指标的因素和(he)水平見表1。
 
　　利用(yong)混合型正交表(biǎo)L6(4。2*)進行正交試驗(yàn)設計.正交試驗(yàn)方案見表2。
 
2.2試驗(yàn)與試驗結果分(fèn)析
　　計量表性能(neng)試驗分别用水(shui)和液氨爲計量(liang)介質進行試驗(yan)測定，分爲試驗(yàn)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(shui)表廠試驗檢測(ce)中心(國家二級(ji)計量檢測單位(wèi))。公稱流量Qw=0.24m³/h.用水(shui)量.爲20L.測定三個(ge)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(shi)值誤差最大值(zhí)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(xiǎo)于"GB778-84”中的标準值(zhi)±5%~±2%,試驗結果表明(ming)，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(liú)動狀态。
　　對試驗(yàn)I的數據利用極(jí)差與方差分析(xī)法處理，得出試(shi)驗I的分析結論(lun)如表3所示。
 
2.2.2試驗(yan)II及結果分析
　　根(gēn)據表3中的優水(shuǐ)平及優水平組(zu)合，用液氨進行(hang)實際工況試驗(yàn)，檢測液氨計量(liang)表示值誤差和(hé)壓力差。試驗地(dì)點在河北柏鄉(xiang)縣液氨站，試驗(yàn)設備有液氨槽(cáo)車和液氨鋼瓶(ping)等，液氨槽車内(nèi)溫度30℃，環境溫度(du)29~30℃。标準量器編号(hào)及精度等級:磅(pang)秤(02000002)2級。試驗結果(guo)見表4。
 
　　試驗II表明(ming)示值誤差值小(xiǎo)于示值誤差限(xian)(±4%)、示值誤差最大(dà)值δmax=4.0%,最小值Δmin=0.57%,示值(zhí)誤差平均值δ=2.04%;壓(yā)力差最大值△pmax=0.4MPa,最(zuì)小值△pmax= 0.23MPa,壓力差平(ping)均值△p=0.33MPa.
3結論.
(1) 通過(guo)對二種介質(水(shuǐ)、液氨)的試驗檢(jiǎn)測驗證，利用節(jiē)流孔闆在計量(liàng)表出口處建立(lì)背壓可提高和(hé)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(gai)善介質在計量(liang)表頭内的流動(dong)狀态以提高計(jì)量精度。
(2) 計量表(biao)性能指标的優(you)結構參數爲:表(biao)芯型号20C，節流孔(kǒng)闆直徑爲中5~中(zhong)6。
(3)通過液氨試驗(yan)，發現表芯材料(liao)ABS工程塑料耐液(yè)氨腐蝕性差，且(qie)腐蝕速率與液(yè)氨壓.力呈正相(xiàng)關，腐蝕呈溶化(hua)蠕變狀，顔色呈(chéng)黃色或焦黃色(sè)。改用耐液氨腐(fu)蝕性強的材料(liao)，如聚三氟氯乙(yǐ)稀、聚全氟乙丙(bǐng)稀、聚偏二氟乙(yǐ)稀或尼龍。

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