摘(zhāi)要:介紹了孔(kǒng)闆差壓式流(liu)量計 測量水(shui)蒸氣的工作(zuò)原理,對導緻(zhì)孔闆差壓式(shì)流量計産🍉生(sheng)測量⁉️誤差的(de)各種内、外因(yīn)素進行了分(fèn)析,并闡述了(le)相應的校正(zhèng)補償❌方法，爲(wei)今後孔闆差(cha)壓式流量計(jì)的設計和使(shi)用提供了借(jiè)鑒。
　　目前,國内(nèi)外用于水蒸(zheng)氣流量測量(liang)的儀表主要(yao)包🔞括: 孔闆流(liu)量計 、 渦街流(liú)量計 、 轉子流(liu)量計 和彎管(guan)流量計等儀(yi)表。其中,孔闆(pǎn)差壓式流量(liàng)計是國🈲内外(wài)得以研究、試(shi)驗數據完善(shan)、實踐經驗豐(fēng)富、标準化程(chéng)度的流量計(ji),因其🏃‍♀️結構簡(jian)單、制造成本(běn)較低㊙️、性能比(bǐ)較穩定❤️、使用(yòng)壽命較長且(qiě)已标準化,因(yin)而在工業上(shang)得到了廣泛(fan)的應用。孔闆(pǎn)流量計由節(jie)流裝置、一定(ding)長度💋的直管(guan)段、引✔️壓管、 差(chà)壓變送器 、 壓(ya)力變送器 、 溫(wēn)度變送器 和(he)流量計算機(jī)等組成。在使(shi)用過程中,盡(jin)可能地減小(xiǎo)流量測量誤(wu)差,降低水蒸(zhēng)氣人爲損耗(hao),對企業的生(shēng)産經營具有(you)重要的意義(yì)。
1孔闆工作原(yuán)理及誤差補(bǔ)償方法
1.1孔闆(pǎn)式流計的工(gong)作原理
　　孔闆(pǎn)式流量計采(cǎi)用差壓式測(cè)量方法對流(liú)量進行測量(liang),即在😘管道内(nei)裝入節流元(yuan)件一孔闆。當(dāng)水蒸氣🔞流過(guo)孔闆時,流體(tǐ)速💔度增大,壓(ya)力減小，于是(shi)在孔闆的前(qián)後産生差壓(yā),利用具有-定(dìng)設計尺寸的(de)孔闆測量水(shuǐ)蒸氣流量,在(zài)保證孔闆前(qian)後有足夠的(de)直管段等條(tiao)件下,孔闆前(qián)後的差壓将(jiāng)随流量的變(biàn)化而變化,且(qie)兩者具🔴有确(què)定的關系,因(yīn)此可以通過(guò)測量差壓得(de)到水🛀🏻蒸氣的(de)流量「。根據國(guo)标GB/T26241993,對于标準(zhun)節流裝置,差(cha)壓△P與流量qm的(de)函數關系爲(wèi):
 
　　式中:qm爲質量(liang)流量,kg/s;C爲流出(chu)系數;D爲管道(dào)内徑,m;ε爲節流(liú)件正端取🧑🏾‍🤝‍🧑🏼壓(ya)口平面上的(de)氣體膨脹系(xì)數;d爲工作條(tiao)件下節流件(jiàn)的開孔直徑(jing),m;ρ爲節流件人(rén)口端流體密(mì)度,kg/m³.
1.2流出系數(shù)C的補償
　　流出(chu)系數C是表征(zheng)孔闆節流裝(zhuang)置特性的主(zhu)要參數,是♉雷(léi)諾數Re和β的函(hán)數,它是一個(gè)随流量變化(huà)的量,其值随(sui)Re的增大而👌減(jian)小,當Re大于一(yi)定值趨向無(wú)窮大時,C趨向(xiang)于常數Ck,而孔(kong)徑比β越大,C的(de)變化幅度也(ye)越大,使C趨向(xiàng)于常數Ck的Re也(yě)越大,C與β和Re之(zhi)間的定量關(guan)系爲:
 
　　對于給(gěi)定的标準孔(kong)闆,當β爲常數(shù)時,C僅是Re的函(hán)數C=f(Re)。在公式🥰(1)中(zhōng),将C用🔞公式(2)而(er)不是一個常(cháng)數來代替,可(ke)提高計量的(de)精💯度。
1.3水蒸氣(qi)膨脹系數ε的(de)補償
　　差壓式(shi)流量計在用(yong)來測氣體和(he)蒸氣流量時(shi),流體流🈲過節(jie)🏃流裝置在節(jiē)流件兩邊都(dōu)要産生--定的(de)差壓,在節流(liu)件的下遊靜(jing)壓降低,将出(chū)現流束膨脹(zhàng)，流束的這種(zhǒng)膨脹使得節(jie)流🐕裝置的輸(shu)出(差壓)一輸(shu)人(流量)關系(xi)同不可壓縮(suo)流體之間的(de)偏差。如🈲果不(bú)對這種偏差(cha)進行校正,将(jiāng)會導緻流量(liàng)示值偏高千(qian)分之幾到百(bǎi)分之幾,尤其(qí)是流量在較(jiào)大範圍内變(bian)化時,産生的(de)誤差會更大(da),因此更有必(bì)要對其進行(hang)修正❗。
1.4孔闆流(liú)計變更量t程(cheng)後的修正
　　盡(jin)管改變差壓(yā)變送器的差(cha)壓範圍是非(fei)常容易的事(shi),但不能隻對(dui)差壓範圍做(zuò)調整就萬事(shi)大吉。這是因(yin)爲孔闆♍流量(liang)計量程變更(geng)後，管道中的(de)常用流速等(děng)參數将發生(sheng)變化,流出系(xì)數也相應有(you)所變化，因🏃🏻此(cǐ)需從已知節(jiē)流裝置數據(ju)(從節流裝置(zhì)👨‍❤️‍👨計算書查🏒得(dé))和其他有關(guan)流量數據(如(ru):變更後的流(liú)量上限及✊常(chang)用流量)計算(suan)出新的差壓(yā)上限。實踐證(zhèng)明,若量程縮(suō)小後,C和ε均增(zēng)大,相應的質(zhi)量流量會偏(pian)大。
1.5密度ρ的補(bǔ)償
　　在其他參(cān)數不變的情(qíng)況下,qm與ρ之間(jiān)的關系爲:qm≈k,√ρ。可(ke)以看出,水蒸(zheng)氣🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的流量與(yǔ)其密度的平(píng)方根成正比(bi)關系。水蒸氣(qì)是可壓縮❗性(xìng)氣體，當其壓(yā)力、溫度變化(huà)時,其密度将(jiāng)發生明顯變(biàn)化,這将引起(qǐ)流量很大的(de)誤差。實際流(liú)體狀态(壓力(li)、溫度)與流量(liang)計設計時的(de)狀态(壓力、溫(wēn)度)偏離造成(cheng)的相對誤差(cha)可由公式(3)表(biao)示:
 
　　假如設計(jì)孔闆流量計(ji)時是按照1MPa和(he)285℃所對應的過(guo)熱㊙️水蒸氣密(mi)❓度ρ=4.374kg/m³設計的，則(zé)密度的變化(huà)造成的測量(liang)誤差可能很(hen)大，當壓力大(da)且溫度低時(shi),測量值偏大(da);當壓力低且(qie)溫度🐆高時,測(cè)量值偏小。水(shuǐ)蒸氣的實際(jì)狀态偏離孔(kǒng)闆實際狀✏️态(tai)越嚴重,所引(yin)起的🔴誤差越(yue)大。要補償密(mi)度變化所引(yin)起的這種誤(wu)差,就不能将(jiang)公式(1)中的ρ以(yi)設計工況下(xià)的密度來代(dai)入,需要将ρ看(kan)作🌈壓力和溫(wen)度的函數,即(jí)ρ=f(P,t)。這也就是一(yī)般 智能流量(liàng)積算儀 均要(yào)對過熱蒸汽(qì)進行壓力溫(wēn)度補償的原(yuan)因。
1.6孔闆内徑(jìng)d和管徑D的誤(wù)差補償
　　測量(liàng)水蒸氣流量(liàng)時，如果設計(jì)工況爲200℃,孔闆(pǎn)内徑爲d,則孔(kong)闆内徑在實(shí)際工作狀态(tai)下的修正公(gōng)式爲：
 
　　實際上(shàng)d和D偏離設計(ji)值造成的後(hou)果就是流量(liàng)測量系統的(de)滿度㊙️值發生(sheng)了變化,如果(guo)将d和D的實際(jì)值測量出來(lái),代😍人公‼️式計(jì)算出與此實(shí)際值相對應(yīng)的流量滿度(dù)值,然後用新(xīn)的滿度值代(dài)替原設計值(zhí),置人流量顯(xiǎn)示儀表，則系(xi)統運行後,尺(chǐ)寸誤差🔞對測(ce)量系統的影(ying)響就能得到(dào)完全的校正(zheng)，這也就是每(měi)台流♍量計在(zai)投人使用前(qian)進行修正計(jì)算的主要工(gōng)作。
2常見誤差(chà)原因分析
2.1實(shí)際工作狀态(tai)引起的誤差(cha)
　　标準孔闆是(shi)按照特定的(de)已知條件進(jìn)行設計的，但(dan)在工作過程(chéng)中,被測量介(jie)質的各種參(can)數(如溫度、密(mi)度、壓力、黏度(du)等)與标準孔(kong)闆的額定數(shù)值有所不同(tong)㊙️。如在常溫附(fù)近時,若被測(ce)量介♍質爲氣(qi)體,溫度每變(biàn)化10℃,氣體的密(mi)度則變✂️化3%左(zuo)右;在1個大氣(qi)壓下，被測氣(qì)體壓力每變(bian)化10Pa,密度則變(biàn)化10%左右。所以(yi)在用标準孔(kong)闆測量氣體(ti)時,必須考慮(lü)氣體溫度和(hé)壓力的變化(huà)，以進行适當(dang)的修♉正。
2.2安裝(zhuang)不正确引起(qi)的誤差
　　對于(yú)标準孔闆,爲(wei)了保證被測(ce)量介質流量(liàng)的精度,标準(zhun)孔闆一定要(yào)按規定要求(qiú)進行正确安(ān)裝,否則将會(huì)産生一定的(de)測量誤差。
(1)孔(kong)闆的銳面應(yīng)迎着流體的(de)方向,以确保(bǎo)孔闆的方向(xiang)🔴安裝正确。
(2)孔(kǒng)闆的前端面(miàn)與管段軸線(xiàn)應保證垂直(zhi),最大傾斜度(dù)應小于1度。
(3)若(ruò)工作環境的(de)測量精度要(yào)求較高,爲了(le)提高測量的(de)精度，建議标(biāo)準孔闆前後(hòu)的直管段應(ying)盡量采用标(biao)準👌直管段,然(rán)👣後再與主管(guǎn)道聯接。
(4)新安(an)裝的管道在(zai)安裝孔闆前(qián),應對管道進(jin)行沖洗和掃(sao)線操作,從而(ér)避免掃線時(shi)損傷孔闆的(de)銳面,且🤞管道(dào)内的雜物在(zài)孔闆前後堆(duī)積也會降低(di)測量的精度(du)。
(5)孔闆在使用(yòng)過程中,由于(yú)受被測量介(jiè)質溫度的影(yǐng)響🔞,其自身會(huì)産生線膨脹(zhang),爲了保證其(qí)端面的平面(miàn)度和對軸線(xian)垂🈲直度,在安(an)裝過程中,要(yào)考慮其工作(zuo)過程時的自(zi)由伸縮性✨。
(6)孔(kong)闆的密封墊(niàn)片不能伸人(ren)管道中,應盡(jin)量薄,一般厚(hou)度應小于0.03D。
2.3孔(kong)闆入口邊緣(yuán)磨損引起的(de)誤差
　　标準孔(kǒng)闆在使用過(guo)程中，被測量(liàng)介質對孔闆(pǎn)的沖刷腐蝕(shí)往往會造成(chéng)測量裝置的(de)幾何形狀和(he)尺寸産生不(bú)同程度的變(biàn)💰化。長🔞期使用(yong)後,孔闆邊緣(yuan)的銳角會變(bian)鈍,在相同體(ti)積的被測量(liàng)介質經過時(shi)所産生的壓(yā)差△p将變小,标(biāo)準孔闆的示(shì)值會偏低,從(cong)而引起測量(liàng)誤差,爲了保(bao)證測量的精(jīng)度，應定期對(dui)孔闆進行校(xiao)驗、清洗，以減(jiǎn)小對孔闆的(de)沖蝕和污物(wu)堆積。
2.4引壓管(guǎn)路安裝不當(dang)引起的測量(liang)誤差
　　引壓管(guan)路應垂直或(huò)傾斜安裝,其(qí)傾斜度應大(da)于1;12.在引壓管(guan)路🌏的安裝過(guò)程中,應保證(zhèng)彎曲處圓滑(huá)過渡🐆,彎曲半(ban)徑應大于引(yǐn)🤟壓管外徑的(de)5倍，在測量不(bú)同的⭕介質時(shí)🆚,引壓管🌈的長(zhǎng)度和内徑要(yào)符合安裝規(gui)定的要求。
2.5引(yin)壓管路堵塞(sāi)引起的測量(liàng)誤差
　　标準孔(kǒng)闆在使用過(guo)程中，要保證(zhèng)其引壓管暢(chàng)通,避免堵塞(sai),放空💚閥、三閥(fa)組、腰式法蘭(lán)及連接件的(de)密封性能應(yīng)保證處于良(liang)📐好狀🈲态,不能(neng)有洩漏。爲了(le)減少此類誤(wù)差，平時應加(jia)強⛱️管理,提高(gāo)操作人員的(de)素質,在使用(yòng)過程中，操作(zuò)人員應做好(hǎo)系統的檢修(xiu)、維護和保養(yang)工作🐆,延長其(qi)使用壽命，從(cóng)而減小測量(liàng)誤差的産生(sheng)。
3結語
　　使用孔(kong)闆差壓式流(liu)量計測量水(shui)蒸氣的流量(liàng)涉及一系列(liè)的問題，包括(kuo)檢測裝置、顯(xian)示裝置、前後(hòu)直管段以及(jí)輔助設備等(deng),要保☂️證水蒸(zheng)氣流量測量(liang)的精确度,必(bi)須做到合理(lǐ)選型,正确安(ān)裝與調試，及(jí)時維護與保(bǎo)養,并對測量(liang)部分可能引(yǐn)人的誤差進(jìn)行适✨當的補(bǔ)償和校正。因(yin)爲在使用過(guò)程中,當流量(liang)和壓力波動(dòng)較大時,從流(liú)量系數與流(liú)束膨脹系數(shu)所引人的系(xi)統誤差較大(da)，另外孔闆長(zhǎng)期運行後銳(rui)角會變鈍、幾(ji)何尺寸會發(fa)⛹🏻‍♀️生變化，系統(tong)的測量精度(du)就會下降,有(yǒu)時甚至無法(fǎ)進行正常測(ce)量,所以平時(shí)應加強管理(li),盡量減小測(cè)量誤差的産(chan)生。

本文來源(yuán)于網絡,如有(you)侵權聯系即(jí)删除！