加入收藏
設(shè)為首頁(yè)
網(wǎng)站首頁(yè) 走進(jìn)統(tǒng)創(chuàng) 熱銷(xiāo)產(chǎn)品 產(chǎn)品展示 新聞動(dòng)態(tài) 成功案例 技術(shù)文章 聯(lián)系統(tǒng)創(chuàng)
 流量?jī)x表
     超聲波流量計(jì)
     電磁流量計(jì)
     渦街流量計(jì)
     智能旋進(jìn)旋渦氣體流量計(jì)
     孔板流量計(jì)
     威力巴流量計(jì)
     渦輪流量計(jì)
     熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)
     V錐流量計(jì)
     金屬管浮子流量計(jì)
     橢圓齒輪流量計(jì)
     阿牛巴流量計(jì)
 壓力儀表
     壓力發(fā)生裝置系列
     壓力表系列
 溫度儀表
     雙金屬溫度計(jì)系列
     熱電偶熱電阻系列
 變送器儀表
     智能變送器掌上編程器
     智能差壓變送器系列
     液位變送器系列
     擴(kuò)散硅壓力變送器系列
 數(shù)顯儀表
     顯示調(diào)節(jié)儀
     無(wú)紙記錄儀
 液位/物位儀表
     物位儀表
     液位儀表
 儀表球閥
 電線電纜

地址:江蘇省淮安市金湖縣建設(shè)西路333號(hào)
郵編:211600
電話:0517-86888834 86888835
傳真:0517-86888835
聯(lián)系人:李從權(quán)
在線QQ:253376250

 
  蒸汽流量的測(cè)量
蒸汽流量的測(cè)量
發(fā)布時(shí)間:2012/3/5 17:29:12

3.1蒸汽流量的測(cè)量

    蒸汽是使用最為廣泛的載熱工質(zhì),是重要的二次能源。蒸汽流量的測(cè)量量大面廣,對(duì)加強(qiáng)管理、公平貿(mào)易、節(jié)能能源、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面都有重要意義。蒸汽流量測(cè)量方法如果按工作原理細(xì)分,可分為直接式質(zhì)量流量計(jì)和推導(dǎo)式(也稱間接式)質(zhì)量流量計(jì)兩大類(lèi)。前者直接測(cè)量與質(zhì)量流量成函數(shù)關(guān)系的額變量求得質(zhì)量流量;后者用體積流量計(jì)和其他變量測(cè)量?jī)x表,或兩種不同的測(cè)量原理流量計(jì)組合成的儀表,經(jīng)計(jì)算求得質(zhì)量流量。

   現(xiàn)在人們廣泛使用的蒸汽流量計(jì)絕大多數(shù)仍為推導(dǎo)式。其中,以節(jié)流式差壓流量計(jì)和渦街流量計(jì)為核心組成的蒸汽質(zhì)量流量計(jì)是主流,這兩種方法有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),而且具有良好的互補(bǔ)性。載差壓式流量計(jì)中,線性孔板以其范圍度廣、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)占有一定市場(chǎng)分額,除此之外,科利奧里質(zhì)量流量計(jì)、均速管流量計(jì)、超聲流量計(jì)等在蒸汽流量測(cè)量中也有應(yīng)用。

3.1.1用節(jié)流式差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量

節(jié)流式差壓流量計(jì)的一般表達(dá)式為1

qm= (3.1)

式中qm棗質(zhì)量流量,kg/s;

C――流出系數(shù);

d――工作條件下節(jié)流件的開(kāi)孔直徑,m;

Δp――差壓,Pa

D――管道內(nèi)徑,m。

在式(3.1)中d為常數(shù),Cε1在一定的流量范圍之內(nèi)也可看作常數(shù),因此式(3.1)可簡(jiǎn)化為

qm=k (3.2)

從式(3.2)可清楚看出,儀表示值同ρ1密切相關(guān)。而蒸汽工況(溫度t,壓力p)的變化,必然使ρ1產(chǎn)生相應(yīng)的變化。因此,差壓式流量計(jì)必須與用以求取蒸汽密度的工況測(cè)量?jī)x表配合,并同計(jì)算部分一起組成推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì),才能保證測(cè)量精確度。

過(guò)熱蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量 當(dāng)流體為過(guò)熱蒸汽時(shí),取決于流體壓力ρ1和流體壓力ρ1和流體溫度t1。圖3.1所示為測(cè)量系統(tǒng)。

2)飽和蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量 飽和蒸汽的壓力和溫度是密切相關(guān)的,臨界飽和狀態(tài)的蒸汽從其壓力查得的密度同從其溫度查得的密度是相等的所以推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量其流量時(shí),既可采用壓力補(bǔ)償也可采用溫度補(bǔ)償。采用壓力補(bǔ)償時(shí),是利用ρ1f(ρ1)的關(guān)系獲得ρ1;采用溫度補(bǔ)償時(shí),是利用ρ1f(t1)的關(guān)系獲得ρ1。兩種方法中以壓力補(bǔ)償較宜,詳見(jiàn)后文3.1.5條分析。

3.1.2用線性孔板差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量

傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)最大的不足是在被測(cè)流量相對(duì)于滿量程流量較小時(shí),差壓信號(hào)很小,這一缺點(diǎn)大大影響其范圍度和測(cè)量精確度。人們針對(duì)其不足在傳統(tǒng)的孔板式產(chǎn)壓流量計(jì)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了可變面積可變壓頭孔板流量計(jì)。因?yàn)槠漭敵龅牟顗盒盘?hào)與被測(cè)流量之間有線性關(guān)系,所以也稱能夠線性孔板差壓流量計(jì)。

線性孔板流量計(jì)工作原理 線性孔板又稱彈性加載可變面積可變壓頭孔板,其環(huán)隙面積隨流量大小而自動(dòng)變化,曲面圓錐形塞子在差壓彈簧力的作用下來(lái)回移動(dòng),環(huán)隙變化使輸出信號(hào)(差壓)與流量成線性關(guān)系,并大大地?cái)U(kuò)大范圍度,其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。

在孔板流量計(jì)中,當(dāng)流體流過(guò)開(kāi)孔面積為A的孔板時(shí),流量q與孔板前后產(chǎn)生的差壓之間有如下關(guān)系,即

q=K1A

式中 q――流量;

K1――常數(shù);

A――孔板開(kāi)孔面積;

Δp――差壓。

1-穩(wěn)定裝置;2-紡錘形活塞;3-固定孔板;4-排氣孔;5-標(biāo)定和鎖定蝸桿裝置;6-走紙軸支撐;7-低壓側(cè)差壓檢出接頭;8-高張力精密彈簧;9-排水孔;10-高壓側(cè)差壓檢出接頭

在如圖3.3所示的線性孔板中,與孔板處插入一個(gè)紡錘形活塞,又差壓引起的活塞-彈簧組件的壓縮量(活塞的移動(dòng)距離)為X,則式(3.4)成立,即

· pK23.4

式中 K2――彈簧系數(shù)。

當(dāng)活塞向前移動(dòng)時(shí),流通面積受活塞形狀的影響而發(fā)生變化,其關(guān)系為

AK33.5

式中 K3――常數(shù)。

由式(3.4)和式(3.5)得

A=K3(3.6)

將式(3.6)代入式(3.3)得

q=K1K3

=KΔP

式中 K――常數(shù)(K=K1K3

范圍度寬。典型得線性孔板差壓式流量計(jì)可測(cè)范圍1%~100FS,保證精確度得范圍為5%~100% FS,因此,對(duì)于流量變化大得測(cè)量對(duì)象,一臺(tái)流量計(jì)就可解決。能適應(yīng)蒸汽、燃油測(cè)量得夏季、冬季負(fù)荷變化。

線性差壓輸出。差壓信號(hào)與流量成線性關(guān)系,被測(cè)流量相對(duì)于滿量程流量較小時(shí),差壓信號(hào)幅值也較大,有利于提高測(cè)量精確度。

直管段要求低。由于孔板得變面積設(shè)計(jì),使其成為在高雷諾數(shù)條件下工作得測(cè)量機(jī)構(gòu),可在緊靠彎管、三通下游的部位進(jìn)行測(cè)量(為了保證測(cè)量精確度,制造廠還是要求上游直管段≥6倍管徑,下游直管段≥3倍管徑)。

3)保證測(cè)量精確度的措施 典型的線性孔板流量計(jì)GILGLO承諾具有±1%精確度,為了達(dá)到這一指標(biāo),采取了幾項(xiàng)重要措施,其中包括如下幾項(xiàng)。

對(duì)線性孔板逐臺(tái)用水標(biāo)定

從式(3.4)和(3.5)可知,只要線性孔板中的彈簧線性號(hào),而且活塞被加工成理想形狀,使得流通面積A與位移X12次方成線性關(guān)系成立,但是,活塞的曲面加工得很理想是困難得,最終不得不用逐臺(tái)標(biāo)定得方法來(lái)彌補(bǔ)這一不足。

統(tǒng)創(chuàng)公司對(duì)線性孔板進(jìn)行逐臺(tái)標(biāo)定是以水為介質(zhì),不同口徑得線性孔板均選擇14個(gè)標(biāo)定點(diǎn),其中流量較小時(shí),標(biāo)定點(diǎn)排得較密,圖3.4所示為一臺(tái)DN200線性孔板得標(biāo)定曲線。圖中的差壓?jiǎn)挝粸?/FONT>inH2O,(linH2O=249.0889Pa),3.1所列的是一臺(tái)DN200的線性孔板的實(shí)際標(biāo)定數(shù)據(jù),其中從體積流量換算到質(zhì)量流量是建立在水的密度p998.29kg/m3基礎(chǔ)上的。

3.4線性孔板標(biāo)定曲線(介質(zhì):水)例

而利用標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)線性孔板的非線性誤差進(jìn)行校正還須借助于流量二次表。具體做法是將標(biāo)定數(shù)據(jù)寫(xiě)入二次表中的折線表,然而二次表根據(jù)輸入的差壓信號(hào)(電流值)用查表和線性內(nèi)插的方法求得水流量值qmw

 

標(biāo)定數(shù)據(jù)

查表數(shù)據(jù)

水的實(shí)際

流量(20℃/(kg

/h)

差壓/inH2O

差壓變送器輸出電流/mA

工作流體流量/L/min

0.0000

0.0000

4.0000

0.0000

6247.4055

0.2450

4.0280

104.3018

9475.9305

0.5425

4.0620

158.2027

13543.0335

1.0938

4.1250

226.1039

18556.5315

2.0300

4.2320

309.8053

26804.5443

3.9813

4.4550

447.5076

40256.9694

6.8250

4.7800

672.0988

55856.3351

10.2988

5.1770

932.5336

78318.6682

14.7263

5.6830

1307.5470

111950.1528

21.5600

6.4640

1869.0319

163394.0063

31.7363

7.6270

2727.8981

235423.2212

45.7363

9.2270

3930.4414

327416.7604

63.7175

11.2820

5466.2934

469675.5153

92.8900

14.6160

7841.3340

693845.3638

141.3038

20.1490

11583.8979

注:linH2O=249.0889Pa。

得到水流量值還不是最終目的,因?yàn)楸粶y(cè)流體不一定是水,當(dāng)被測(cè)流體為其他液體時(shí)用式(3.8)進(jìn)行密度校正。

qm=qmw (3.8)

 qmw――標(biāo)定流體(水)流量,kg/h;

 ρf――被測(cè)流體密度,kg/m3;

 ρw――標(biāo)定流體(水)密度,kg/m3;

雷諾數(shù)校正?装辶髁坑(jì)的流量系數(shù)同雷諾數(shù)之間有確定的函數(shù)關(guān)系1,當(dāng)質(zhì)量流量變化時(shí),雷諾數(shù)成正比變化,因而引起流量系數(shù)的變化。在GILGLO型流量計(jì)中,采用較簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式(3.9)進(jìn)行雷諾數(shù)校正。

Kre=(1n/qmw)1(3.9)

式中kre――雷諾數(shù)校正系數(shù);

n――常數(shù),kg/h。

但若計(jì)算結(jié)果大于m值時(shí),則取kremnm數(shù)值同孔板的口徑DN有關(guān),已經(jīng)固化在直到商提供的流量二次表內(nèi)。

溫度對(duì)線性孔板的影響及其校正。溫度對(duì)線性孔板影響使之產(chǎn)生誤差主要通過(guò)三條途徑。

a.流體溫度變化引起流體密度變化,從而導(dǎo)致差壓與流量之間的關(guān)系變化。

b.流體溫度變化引起管道內(nèi)徑、孔板開(kāi)孔直徑以及活塞幾何尺寸的變化,溫度升高,環(huán)隙面積增大,導(dǎo)致流量計(jì)示值有偏低趨勢(shì)。

c.流體溫度變化,線性孔板中的承載彈簧溫度相應(yīng)變化,引起式(3.4)中的彈性常數(shù)K2發(fā)生變化。溫度升高,K2減小,活塞位移X增大,用通俗的話來(lái)說(shuō)就溫度升高,彈簧變軟,在相同的差壓條件下,活塞位移增大。因此,環(huán)隙面積相應(yīng)增大,流量計(jì)示值也有偏低趨勢(shì)。

上述三條途徑對(duì)流量示值的影響都可以進(jìn)行校正,其中途徑a可由式(3.12)中的流體密度進(jìn)行補(bǔ)償。在線性孔板用來(lái)測(cè)量蒸汽流量時(shí),流體溫度作為自變量,參與查蒸汽密度表。從而可由二次表自動(dòng)進(jìn)行此項(xiàng)補(bǔ)償。

上述途徑bc流量示值的影響關(guān)系較復(fù)雜,在流量計(jì)中,采式(3.10)所示的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校正。

Kt=1+B(tc) (3.10)

式中 kt――溫度校正系數(shù);

B――系數(shù),-1(取B0.000189℃-1);

t――流體溫度,

tc――標(biāo)定時(shí)流體溫度,tc常為20℃)。

此項(xiàng)校正也是在流量二次表中完成的,其中t為來(lái)自溫度傳感器(變送器)的流體溫度信號(hào)。

可膨脹性校正。節(jié)流式差壓流量計(jì)用來(lái)測(cè)量蒸汽、氣體流量時(shí),必須進(jìn)行流體的可膨脹性(expansibility)校正,線性孔板也不例外。傳統(tǒng)孔板的可膨脹性系數(shù)修正請(qǐng)參閱本書(shū)第88.2節(jié)。在GILGLO型流量計(jì)中用式(3.11)進(jìn)行校正。

kε=1-(0.41+0.35β4) (3.11)

式中kε――可膨脹性系數(shù);

β――直徑比(孔板開(kāi)孔直徑與管道內(nèi)經(jīng)之比);

Δp――差壓,Pa;

κ――等熵指數(shù);

p1――節(jié)流件正端取壓口絕壓,Pa。

可膨脹性校正也在流量二次表中完成,由二次表進(jìn)行在線計(jì)算。

蒸汽質(zhì)量流量的計(jì)算。用GILGLO型流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量時(shí),蒸汽質(zhì)量流量在二次表中由式(3.12)計(jì)算得到。

qms=krekεkt (3.12)

式中qms――蒸汽質(zhì)量流量,kg/h;

kre――雷諾數(shù)校正系數(shù);

kε――可膨脹性系數(shù);

kt――溫度校正系數(shù);

рw――標(biāo)定流體(水)的密度,kg/m3;

qmw――水的質(zhì)量流量,kg/h。

在流量二次表中,先由差壓輸入信號(hào)查折線表得到qmw,再由蒸汽溫度、壓力值查蒸汽密度表得рf,然后與校正系數(shù)kre、kt一起(ρw為設(shè)置數(shù)據(jù))計(jì)算得到蒸汽質(zhì)量流量qms。

流量計(jì)的安裝如圖3.5所示。

3.5流量計(jì)的安裝

3.1蒸汽流量的測(cè)量

    蒸汽是使用最為廣泛的載熱工質(zhì),是重要的二次能源。蒸汽流量的測(cè)量量大面廣,對(duì)加強(qiáng)管理、公平貿(mào)易、節(jié)能能源、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面都有重要意義。蒸汽流量測(cè)量方法如果按工作原理細(xì)分,可分為直接式質(zhì)量流量計(jì)和推導(dǎo)式(也稱間接式)質(zhì)量流量計(jì)兩大類(lèi)。前者直接測(cè)量與質(zhì)量流量成函數(shù)關(guān)系的額變量求得質(zhì)量流量;后者用體積流量計(jì)和其他變量測(cè)量?jī)x表,或兩種不同的測(cè)量原理流量計(jì)組合成的儀表,經(jīng)計(jì)算求得質(zhì)量流量。

   現(xiàn)在人們廣泛使用的蒸汽流量計(jì)絕大多數(shù)仍為推導(dǎo)式。其中,以節(jié)流式差壓流量計(jì)和渦街流量計(jì)為核心組成的蒸汽質(zhì)量流量計(jì)是主流,這兩種方法有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),而且具有良好的互補(bǔ)性。載差壓式流量計(jì)中,線性孔板以其范圍度廣、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)占有一定市場(chǎng)分額,除此之外,科利奧里質(zhì)量流量計(jì)、均速管流量計(jì)、超聲流量計(jì)等在蒸汽流量測(cè)量中也有應(yīng)用。

3.1.1用節(jié)流式差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量

節(jié)流式差壓流量計(jì)的一般表達(dá)式為1

qm= (3.1)

式中qm棗質(zhì)量流量,kg/s

C――流出系數(shù);

d――工作條件下節(jié)流件的開(kāi)孔直徑,m;

Δp――差壓,Pa;

D――管道內(nèi)徑,m。

在式(3.1)中d為常數(shù),Cε1在一定的流量范圍之內(nèi)也可看作常數(shù),因此式(3.1)可簡(jiǎn)化為

qm=k (3.2)

從式(3.2)可清楚看出,儀表示值同ρ1密切相關(guān)。而蒸汽工況(溫度t,壓力p)的變化,必然使ρ1產(chǎn)生相應(yīng)的變化。因此,差壓式流量計(jì)必須與用以求取蒸汽密度的工況測(cè)量?jī)x表配合,并同計(jì)算部分一起組成推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì),才能保證測(cè)量精確度。

過(guò)熱蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量 當(dāng)流體為過(guò)熱蒸汽時(shí),取決于流體壓力ρ1和流體壓力ρ1和流體溫度t1。圖3.1所示為測(cè)量系統(tǒng)。

2)飽和蒸汽質(zhì)量流量測(cè)量 飽和蒸汽的壓力和溫度是密切相關(guān)的,臨界飽和狀態(tài)的蒸汽從其壓力查得的密度同從其溫度查得的密度是相等的所以推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量其流量時(shí),既可采用壓力補(bǔ)償也可采用溫度補(bǔ)償。采用壓力補(bǔ)償時(shí),是利用ρ1f(ρ1)的關(guān)系獲得ρ1;采用溫度補(bǔ)償時(shí),是利用ρ1f(t1)的關(guān)系獲得ρ1。兩種方法中以壓力補(bǔ)償較宜,詳見(jiàn)后文3.1.5條分析。

3.1.2用線性孔板差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量

傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)最大的不足是在被測(cè)流量相對(duì)于滿量程流量較小時(shí),差壓信號(hào)很小,這一缺點(diǎn)大大影響其范圍度和測(cè)量精確度。人們針對(duì)其不足在傳統(tǒng)的孔板式產(chǎn)壓流量計(jì)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了可變面積可變壓頭孔板流量計(jì)。因?yàn)槠漭敵龅牟顗盒盘?hào)與被測(cè)流量之間有線性關(guān)系,所以也稱能夠線性孔板差壓流量計(jì)。

線性孔板流量計(jì)工作原理 線性孔板又稱彈性加載可變面積可變壓頭孔板,其環(huán)隙面積隨流量大小而自動(dòng)變化,曲面圓錐形塞子在差壓彈簧力的作用下來(lái)回移動(dòng),環(huán)隙變化使輸出信號(hào)(差壓)與流量成線性關(guān)系,并大大地?cái)U(kuò)大范圍度,其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。

在孔板流量計(jì)中,當(dāng)流體流過(guò)開(kāi)孔面積為A的孔板時(shí),流量q與孔板前后產(chǎn)生的差壓之間有如下關(guān)系,即

q=K1A

式中 q――流量;

K1――常數(shù);

A――孔板開(kāi)孔面積;

Δp――差壓。

1-穩(wěn)定裝置;2-紡錘形活塞;3-固定孔板;4-排氣孔;5-標(biāo)定和鎖定蝸桿裝置;6-走紙軸支撐;7-低壓側(cè)差壓檢出接頭;8-高張力精密彈簧;9-排水孔;10-高壓側(cè)差壓檢出接頭

在如圖3.3所示的線性孔板中,與孔板處插入一個(gè)紡錘形活塞,又差壓引起的活塞-彈簧組件的壓縮量(活塞的移動(dòng)距離)為X,則式(3.4)成立,即

· pK23.4

式中 K2――彈簧系數(shù)。

當(dāng)活塞向前移動(dòng)時(shí),流通面積受活塞形狀的影響而發(fā)生變化,其關(guān)系為

AK33.5

式中 K3――常數(shù)。

由式(3.4)和式(3.5)得

A=K3(3.6)

將式(3.6)代入式(3.3)得

q=K1K3

=KΔP

式中 K――常數(shù)(K=K1K3

范圍度寬。典型得線性孔板差壓式流量計(jì)可測(cè)范圍1%~100FS,保證精確度得范圍為5%~100% FS,因此,對(duì)于流量變化大得測(cè)量對(duì)象,一臺(tái)流量計(jì)就可解決。能適應(yīng)蒸汽、燃油測(cè)量得夏季、冬季負(fù)荷變化。

線性差壓輸出。差壓信號(hào)與流量成線性關(guān)系,被測(cè)流量相對(duì)于滿量程流量較小時(shí),差壓信號(hào)幅值也較大,有利于提高測(cè)量精確度。

直管段要求低。由于孔板得變面積設(shè)計(jì),使其成為在高雷諾數(shù)條件下工作得測(cè)量機(jī)構(gòu),可在緊靠彎管、三通下游的部位進(jìn)行測(cè)量(為了保證測(cè)量精確度,制造廠還是要求上游直管段≥6倍管徑,下游直管段≥3倍管徑)。

3)保證測(cè)量精確度的措施 典型的線性孔板流量計(jì)GILGLO承諾具有±1%精確度,為了達(dá)到這一指標(biāo),采取了幾項(xiàng)重要措施,其中包括如下幾項(xiàng)。

對(duì)線性孔板逐臺(tái)用水標(biāo)定

從式(3.4)和(3.5)可知,只要線性孔板中的彈簧線性號(hào),而且活塞被加工成理想形狀,使得流通面積A與位移X12次方成線性關(guān)系成立,但是,活塞的曲面加工得很理想是困難得,最終不得不用逐臺(tái)標(biāo)定得方法來(lái)彌補(bǔ)這一不足。

統(tǒng)創(chuàng)公司對(duì)線性孔板進(jìn)行逐臺(tái)標(biāo)定是以水為介質(zhì),不同口徑得線性孔板均選擇14個(gè)標(biāo)定點(diǎn),其中流量較小時(shí),標(biāo)定點(diǎn)排得較密,圖3.4所示為一臺(tái)DN200線性孔板得標(biāo)定曲線。圖中的差壓?jiǎn)挝粸?/FONT>inH2O,(linH2O=249.0889Pa),3.1所列的是一臺(tái)DN200的線性孔板的實(shí)際標(biāo)定數(shù)據(jù),其中從體積流量換算到質(zhì)量流量是建立在水的密度p998.29kg/m3基礎(chǔ)上的。

3.4線性孔板標(biāo)定曲線(介質(zhì):水)例

而利用標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)線性孔板的非線性誤差進(jìn)行校正還須借助于流量二次表。具體做法是將標(biāo)定數(shù)據(jù)寫(xiě)入二次表中的折線表,然而二次表根據(jù)輸入的差壓信號(hào)(電流值)用查表和線性內(nèi)插的方法求得水流量值qmw

 

標(biāo)定數(shù)據(jù)

查表數(shù)據(jù)

水的實(shí)際

流量(20℃/(kg

/h)

差壓/inH2O

差壓變送器輸出電流/mA

工作流體流量/L/min

0.0000

0.0000

4.0000

0.0000

6247.4055

0.2450

4.0280

104.3018

9475.9305

0.5425

4.0620

158.2027

13543.0335

1.0938

4.1250

226.1039

18556.5315

2.0300

4.2320

309.8053

26804.5443

3.9813

4.4550

447.5076

40256.9694

6.8250

4.7800

672.0988

55856.3351

10.2988

5.1770

932.5336

78318.6682

14.7263

5.6830

1307.5470

111950.1528

21.5600

6.4640

1869.0319

163394.0063

31.7363

7.6270

2727.8981

235423.2212

45.7363

9.2270

3930.4414

327416.7604

63.7175

11.2820

5466.2934

469675.5153

92.8900

14.6160

7841.3340

693845.3638

141.3038

20.1490

11583.8979

注:linH2O=249.0889Pa。

得到水流量值還不是最終目的,因?yàn)楸粶y(cè)流體不一定是水,當(dāng)被測(cè)流體為其他液體時(shí)用式(3.8)進(jìn)行密度校正。

qm=qmw (3.8)

 qmw――標(biāo)定流體(水)流量,kg/h;

 ρf――被測(cè)流體密度,kg/m3;

 ρw――標(biāo)定流體(水)密度,kg/m3;

雷諾數(shù)校正。孔板流量計(jì)的流量系數(shù)同雷諾數(shù)之間有確定的函數(shù)關(guān)系1,當(dāng)質(zhì)量流量變化時(shí),雷諾數(shù)成正比變化,因而引起流量系數(shù)的變化。在GILGLO型流量計(jì)中,采用較簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式(3.9)進(jìn)行雷諾數(shù)校正。

Kre=(1n/qmw)1(3.9)

式中kre――雷諾數(shù)校正系數(shù);

n――常數(shù),kg/h。

但若計(jì)算結(jié)果大于m值時(shí),則取krem。nm數(shù)值同孔板的口徑DN有關(guān),已經(jīng)固化在直到商提供的流量二次表內(nèi)。

溫度對(duì)線性孔板的影響及其校正。溫度對(duì)線性孔板影響使之產(chǎn)生誤差主要通過(guò)三條途徑。

a.流體溫度變化引起流體密度變化,從而導(dǎo)致差壓與流量之間的關(guān)系變化。

b.流體溫度變化引起管道內(nèi)徑、孔板開(kāi)孔直徑以及活塞幾何尺寸的變化,溫度升高,環(huán)隙面積增大,導(dǎo)致流量計(jì)示值有偏低趨勢(shì)。

c.流體溫度變化,線性孔板中的承載彈簧溫度相應(yīng)變化,引起式(3.4)中的彈性常數(shù)K2發(fā)生變化。溫度升高,K2減小,活塞位移X增大,用通俗的話來(lái)說(shuō)就溫度升高,彈簧變軟,在相同的差壓條件下,活塞位移增大。因此,環(huán)隙面積相應(yīng)增大,流量計(jì)示值也有偏低趨勢(shì)。

上述三條途徑對(duì)流量示值的影響都可以進(jìn)行校正,其中途徑a可由式(3.12)中的流體密度進(jìn)行補(bǔ)償。在線性孔板用來(lái)測(cè)量蒸汽流量時(shí),流體溫度作為自變量,參與查蒸汽密度表。從而可由二次表自動(dòng)進(jìn)行此項(xiàng)補(bǔ)償。

上述途徑bc流量示值的影響關(guān)系較復(fù)雜,在流量計(jì)中,采式(3.10)所示的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校正。

Kt=1+B(tc) (3.10)

式中 kt――溫度校正系數(shù);

B――系數(shù),-1(取B0.000189℃-1);

t――流體溫度,

tc――標(biāo)定時(shí)流體溫度,tc常為20℃)。

此項(xiàng)校正也是在流量二次表中完成的,其中t為來(lái)自溫度傳感器(變送器)的流體溫度信號(hào)。

可膨脹性校正。節(jié)流式差壓流量計(jì)用來(lái)測(cè)量蒸汽、氣體流量時(shí),必須進(jìn)行流體的可膨脹性(expansibility)校正,線性孔板也不例外。傳統(tǒng)孔板的可膨脹性系數(shù)修正請(qǐng)參閱本書(shū)第88.2節(jié)。在GILGLO型流量計(jì)中用式(3.11)進(jìn)行校正。

kε=1-(0.41+0.35β4) (3.11)

式中kε――可膨脹性系數(shù);

β――直徑比(孔板開(kāi)孔直徑與管道內(nèi)經(jīng)之比);

Δp――差壓,Pa;

κ――等熵指數(shù);

p1――節(jié)流件正端取壓口絕壓,Pa

可膨脹性校正也在流量二次表中完成,由二次表進(jìn)行在線計(jì)算。

蒸汽質(zhì)量流量的計(jì)算。用GILGLO型流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量時(shí),蒸汽質(zhì)量流量在二次表中由式(3.12)計(jì)算得到。

qms=krekεkt (3.12)

式中qms――蒸汽質(zhì)量流量,kg/h;

kre――雷諾數(shù)校正系數(shù);

kε――可膨脹性系數(shù);

kt――溫度校正系數(shù);

рw――標(biāo)定流體(水)的密度,kg/m3

qmw――水的質(zhì)量流量,kg/h。

在流量二次表中,先由差壓輸入信號(hào)查折線表得到qmw,再由蒸汽溫度、壓力值查蒸汽密度表得рf,然后與校正系數(shù)kre、kt一起(ρw為設(shè)置數(shù)據(jù))計(jì)算得到蒸汽質(zhì)量流量qms。

流量計(jì)的安裝如圖3.5所示。

3.5流量計(jì)的安裝

流量計(jì)首頁(yè) | 走進(jìn)統(tǒng)創(chuàng) | 熱銷(xiāo)產(chǎn)品 | 產(chǎn)品展示 | 新聞動(dòng)態(tài) | 成功案例 | 技術(shù)文章 | 聯(lián)系統(tǒng)創(chuàng) | 網(wǎng)站地圖 |
電話:0517-86888834 86888835 傳真:0517-86888835
聯(lián)系人:李從權(quán) 手機(jī):13770434222
地址:江蘇省淮安市金湖縣建設(shè)西路333號(hào)
Copyright szclxl.com 金湖統(tǒng)創(chuàng)儀表有限公司 備案號(hào):蘇ICP備10080562號(hào)-11