摘要
目前在蒸汽測(cè)量中，不少企業(yè)所使用的孔板式蒸汽流量計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)測(cè)量不正確的現(xiàn)象。本文通過(guò)定量分析指出“蒸汽重度的變化是引起測(cè)量誤差的主要原因”,并在分析的基礎(chǔ)上給出了測(cè)相對(duì)誤差的近似計(jì)算公式,供有關(guān)企業(yè)參考.
計(jì)量是進(jìn)行原材料和各種能源核算的基礎(chǔ),正確的計(jì)則是核算正確率的強(qiáng)有力保證,但在實(shí)際生產(chǎn)中,有些地方的計(jì)量正確率卻不盡人章,有的甚至已失去計(jì)量的意義.在我們走傷的不少林業(yè)“三板”生產(chǎn)企業(yè)中,計(jì)問(wèn)題出現(xiàn)較多的是孔板式蒸汽流量計(jì)。由于計(jì)量的不正確,已經(jīng)給企業(yè)的成本核算帶來(lái)困難;如果企業(yè)還出售蒸汽,那么將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失,甚至引起企業(yè)之間的經(jīng)濟(jì)糾紛.
1孔板式流計(jì)的工作原理
孔板式流量計(jì)是屬于節(jié)流變壓降式流量計(jì),其工作原理簡(jiǎn)單地說(shuō)就是采用差壓式測(cè)方法,即在管道內(nèi)裝人節(jié)流元件一孔板,當(dāng)流體流過(guò)孔板時(shí),流體流束發(fā)生收縮,于是在孔板的前后產(chǎn)生差壓。對(duì)具有一定形狀和一定尺寸的孔板一定的測(cè)壓位置和一定參數(shù)的流體,在保證孔板前后有足夠的直管段等條件下，孔板前后所產(chǎn)生的差壓值將隨流地變化而變化,而且兩者有確定的關(guān)系。因.此，可通過(guò)測(cè)差壓,得到流體流量.
工程上,孔板式流量計(jì)的流量和孔板前后的差壓△p有下面的關(guān)系式:
q=1.252αƐed√△p/y=1.25αƐβD√△p/Ƴ(1)
式中:
q一流體流t,m³/h;.
α一孔板式流k計(jì)的流系數(shù),由實(shí)驗(yàn)確定;
Ɛ一流體膨脹系數(shù),當(dāng)流體為不可壓縮性流體時(shí)ε=1;
d.D一孔板孔徑和管道內(nèi)徑在所測(cè)流體溫度t下的尺寸,mm;.
β一在流體溫度t下的孔板孔徑與管道內(nèi)徑之比,β=d/D;.
△p一孔板前后的差壓，kgf/cm²;
Ƴ一流體節(jié)流前的重度,kgf/m³.
2蒸汽重度影響測(cè)量正確率原因分析
由于孔板式流量計(jì)的組成比其它儀表復(fù)雜，且它的測(cè)量特點(diǎn)又與別的儀表不同,其測(cè)的正確率不僅取決于儀表本身的精度,而且還與測(cè)上管道和管路內(nèi)流體的流動(dòng)狀況有關(guān)。所以，能造成孔板式流量計(jì)測(cè)誤差的原因較多,通常有流計(jì)本身誤差.流量計(jì)安裝使用不當(dāng)所產(chǎn)生的誤差等。
除上述這兩種誤差外,最容易引起現(xiàn)場(chǎng)操作和訂購(gòu)流量計(jì)人負(fù)忽視的卻是蒸汽重度的影響，因蒸汽重度變化所造成的測(cè)量誤差往往是較大的。
蒸汽是可壓縮性流體,當(dāng)其壓力變化時(shí)，其重度亦將發(fā)生變化.通過(guò)流量k計(jì)算公式可以知道,孔板式流計(jì)的流量與流體重度有著很密切的關(guān)系.在其它條件不變的情況下,若流體重度發(fā)生變化,則流體流將與流體重度的平方根成反比例變化,
在實(shí)際中，一般很難保證蒸汽壓力始終保持不變,亦即重度常會(huì)發(fā)生變化，而孔板式流量計(jì)的測(cè)量正確率除與其安裝使用有關(guān)外,還與其設(shè)計(jì)參數(shù)有直接的關(guān)系。當(dāng)實(shí)際流體重度與設(shè)計(jì)流量計(jì)所采用的流體重度不一致時(shí),則將會(huì)帶來(lái)流量測(cè)量誤差.這是因?yàn)榭�，板式疣量�?jì)一且設(shè)計(jì)完成,其顯示值(即顯示儀表的分度值)只與孔板前后差壓有關(guān)，但這一顯示分度值是在某--確定的流體重度(設(shè)計(jì)時(shí)所用的某-設(shè)計(jì)壓力下的流體重度,常稱為設(shè)計(jì)重度Ƴ)下進(jìn)行分度的。所以，在實(shí)際測(cè)量中,如果孔板前后的差壓不變,但若蒸汽壓力發(fā)生變化造成重度變化,那么雖然孔板式流量計(jì)的顯示值不變(因差壓沒(méi)變),但實(shí)際疵量卻會(huì)發(fā)生變化(因重度變化),這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)流量測(cè)量誤差.為了說(shuō)明這-點(diǎn),先來(lái)看下面的實(shí)例。
鍋爐房需要測(cè)量飽和蒸汽流量,選用的是標(biāo)準(zhǔn)孔板,配雙波紋管差壓計(jì)顯示流量.訂購(gòu)時(shí)向某儀表廠提供需要計(jì)量的飽和蒸汽參數(shù)為:流量qmin=4t/h、qmax=8t/h,平均絕對(duì)壓力為10kgf/cm².設(shè)備到貨后,按產(chǎn)品說(shuō)明進(jìn)行了安裝,但在隨后使用中發(fā)現(xiàn)流量計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差,經(jīng)標(biāo)定最大誤差達(dá)到-31%.現(xiàn)場(chǎng)檢查后,除發(fā)現(xiàn)因生產(chǎn)原因造成實(shí)際蒸汽壓力會(huì)在了~9kgf/cm2范圍內(nèi)波動(dòng)(正常時(shí)壓力常為5kgf/am)外,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)流量計(jì)在安裝和使用上有何不當(dāng),流量計(jì)計(jì)量的不正確,一直困擾著現(xiàn)場(chǎng)操作人負(fù).
通常廠家是根據(jù)用戶提供的流量和壓力參數(shù),來(lái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)孔板式流量計(jì).查有關(guān)熱工資料,可知:10kgf/cm2的飽和蒸汽所對(duì)應(yīng)的重度為5.139kgf/m³(此重度即為設(shè)計(jì)重度Ƴ設(shè));5kgf/cm2對(duì)應(yīng)的重度為2.669kgf/m³(此重度為實(shí)際流體重度Ƴ實(shí)).根據(jù)孔板式流量計(jì)的流量公式1得:
孔板設(shè)計(jì)的指示流量
如果還考慮αε和d的影響，那么計(jì)量的相對(duì)誤差還會(huì)進(jìn)一步增大,這一計(jì)算值接近于此流量計(jì)的實(shí)際最大相對(duì)誤差.通過(guò)上面的計(jì)算，可以看出:
①因蒸汽重度的變化所造成的測(cè)量誤差可能是很大的.蒸汽的實(shí)際壓力偏離孔板流計(jì)設(shè)計(jì)壓力越嚴(yán)重,所引起的誤差就越大;
②一般情況下,誤差是負(fù)值，郎流量計(jì)顯示值偏小于實(shí)際流量.這是因?yàn)橛脩舫？紤]壓力的富裕值,所選壓力往往要高于實(shí)際壓力,形成孔板流量計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)所用壓力高于蒸汽的實(shí)際壓力,造成計(jì)量偏小.若實(shí)際壓力大于設(shè)計(jì)壓力,則計(jì)量值偏大,這時(shí)的誤差是正的.
當(dāng)然實(shí)際測(cè)量時(shí)的誤差不會(huì)始終這么大,隨謄蒸汽壓力的波動(dòng),實(shí)際壓力接近于設(shè)計(jì)壓力時(shí)，誤差就會(huì)變小.這個(gè)木材加工廠的流量計(jì)之所以會(huì)出現(xiàn)這么大的誤差,主要原因就是實(shí)際壓力太遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)壓力所造成的..
總而言之,企業(yè)在選擇孔板式蒸汽疣量計(jì)時(shí),一定要根據(jù)實(shí)際的蒸汽壓力來(lái)相應(yīng)選擇流量計(jì)的額定壓力.如果需要考慮壓力的富裕量,也不能偏離太多,否則將會(huì)帶來(lái)較大的計(jì)量誤差.在經(jīng)費(fèi)充足時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮選擇具有溫度和壓力補(bǔ)償?shù)恼羝嗔坑?jì),這可以在-定程度上消除因壓力或溫度(對(duì)過(guò)熱蒸汽,溫度也會(huì)影響重度)變化引起重度變化所帶來(lái)的測(cè)誤差.
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