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1、問(wèn)題的提出
壓縮空氣流量計(jì)由于無(wú)活動(dòng)部件及安裝、拆卸方便和其他諸多優(yōu)點(diǎn),近10多年在石油、化工、輕工、電力系統(tǒng)被廣泛使用,在國(guó)內(nèi)流量計(jì)量中形成了一股“渦街熱”。
我院近幾年在為撫順幾個(gè)煉廠設(shè)計(jì)自備熱電站時(shí),對(duì)遼寧地區(qū)使用壓縮空氣流量計(jì)的情況進(jìn)行了考察。使用廠家反映認(rèn)為,被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力在所選擇儀表的技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi)時(shí),部分儀表可以使用,個(gè)別儀表產(chǎn)生自身振蕩,而另一部分儀表即使操作條件穩(wěn)定也誤差較大,當(dāng)溫度、壓力波動(dòng)頻繁時(shí),導(dǎo)致儀表無(wú)法使用。
從生產(chǎn)廠家看,生產(chǎn)方式不算規(guī)范,如:采用散件組裝,實(shí)物測(cè)繪后自行加工等,且裝備簡(jiǎn)陋,并采用抽檢的辦法進(jìn)行流量系數(shù)K′的標(biāo)定,這就直接影響K′的準(zhǔn)確性* 。
據(jù)筆者了解,遼寧省有的儀表廠家雖建立了流體試驗(yàn)裝置, 但由于動(dòng)力設(shè)備功率消耗大、操作費(fèi)用昂貴而很少使用不利,于壓縮空氣流量計(jì)流量系數(shù)K′的標(biāo)定。
2、應(yīng)注意的問(wèn)題
為了使壓縮空氣流量計(jì)能在應(yīng)用中準(zhǔn)確、可靠地檢測(cè)流體流量, 筆者認(rèn)為首先應(yīng)選擇產(chǎn)品,并應(yīng)切實(shí)注意下述事項(xiàng)。
2. 1　消除干擾、正確選擇及安裝
①應(yīng)對(duì)流體的溫度、壓力的波動(dòng)采用補(bǔ)償措施,克服其變化造成的干擾。
②管道內(nèi)介質(zhì)雷諾數(shù),應(yīng)大于2×104 以上,參見(jiàn)下圖。

③被測(cè)流體應(yīng)與選擇口徑時(shí)所依據(jù)的流體性質(zhì)相同,否則應(yīng)按選擇口徑的程序重新調(diào)整。
④安裝壓縮空氣流量計(jì)的位置要遠(yuǎn)離動(dòng)力設(shè)備和變化頻繁的閥門(mén),如管道有振動(dòng),則應(yīng)考慮在壓縮空氣流量計(jì)前、后管道約2D處加裝固定支架減振。
⑤如在管道上安裝測(cè)溫、測(cè)壓其他元件時(shí),應(yīng)在壓縮空氣流量計(jì)下游( 5～8)D處為宜。
⑥對(duì)檢測(cè)液體介質(zhì)及液氨等低沸點(diǎn)流體時(shí),應(yīng)防止氣體的析出或液體的氣化,防止空穴產(chǎn)生?？刹捎迷诠艿郎习惭b消氣器,對(duì)低沸點(diǎn)流體應(yīng)盡量將壓縮空氣流量計(jì)安裝在貯罐出口處管道上,并做好防護(hù)措施(如保溫、隔熱等)。
流體能否產(chǎn)生空穴的判斷式為:

式中p— — 管道內(nèi)流體壓力, MPa;
　 Δp—— 流體在發(fā)生體前后的壓差,M Pa;
 　P0—— 在工作溫度下流體的飽和蒸汽壓, MPa;
　 d— — 工作條件下流體的密度, kg/m3;
　 V— — 流體的流速, m/s。
在計(jì)算Δp 時(shí),應(yīng)以實(shí)際zui大流速計(jì)算

式中　Vmax—— 流體實(shí)際zui大流速, m /s;
　    Mmax—— 流體實(shí)際zui大流量, kg /h;
　    D—— 壓縮空氣流量計(jì)殼體內(nèi)徑, mm。
⑦壓縮空氣流量計(jì)信號(hào)傳輸電線(xiàn)應(yīng)采用金屬屏蔽電線(xiàn),要有良好的接地措施。
⑧壓縮空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)帶的負(fù)載不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值。
⑨壓縮空氣流量計(jì)安裝位置應(yīng)避開(kāi)熱源和強(qiáng)磁場(chǎng)。
10為了準(zhǔn)確檢測(cè)流體流量,必須使用實(shí)際標(biāo)定得出的流量系數(shù)K′,并應(yīng)進(jìn)行周期性標(biāo)定,消除漂移引起的誤差。
對(duì)于其他常規(guī)要求,廠家說(shuō)明書(shū)中均有介紹,不再贅述。
2. 2　壓縮空氣流量計(jì)的補(bǔ)償
用壓縮空氣流量計(jì)檢測(cè)流體流量是在工作狀態(tài)下的體積流量。
用壓縮空氣流量計(jì)檢測(cè)氣體或蒸汽流量時(shí),習(xí)慣上是以標(biāo)準(zhǔn)體積流量或質(zhì)量流量表示,此時(shí)流體性質(zhì)的變化及操作條件的波動(dòng)就需要進(jìn)行補(bǔ)償,否則也會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。隨著儀表技術(shù)的發(fā)展,智能儀表、計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用,能按給定的數(shù)學(xué)模型對(duì)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算,完成其自動(dòng)補(bǔ)償功能。
2. 2. 1　流體操作條件波動(dòng)引入誤差的計(jì)算修正
由于氣體多以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量表示或以質(zhì)量流量表示,蒸汽的計(jì)量單位均以質(zhì)量流量表示,而壓縮空氣流量計(jì)直接檢測(cè)流體在工作狀態(tài)下的體積流量,需按密度的不同折算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量或質(zhì)量流量。因?yàn)檎鬯阆禂?shù)包含流體密度的因素,所以流體操作條件波動(dòng)引入計(jì)算誤差,表1～ 表3給出了人工計(jì)算修正公式。

注: a 值與p 的單位有關(guān), p 取M Pa 單位時(shí), a值去掉×10- 3。

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