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[導(dǎo)讀]燃料乙醇是一種工業(yè)生產(chǎn)中較為常見的工業(yè)原料,雖然流量計(jì)的品種層出不窮,對于燃料乙醇蒸汽的測量實(shí)踐中普遍地都在使用孔板流量計(jì),在測量燃料乙醇蒸汽時(shí)需要滿足的工況條件包括如下幾個(gè)要點(diǎn):使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時(shí),

燃料乙醇是一種工業(yè)生產(chǎn)中較為常見的工業(yè)原料,雖然流量計(jì)的品種層出不窮,對于燃料乙醇蒸汽的測量實(shí)踐中普遍地都在使用孔板流量計(jì),在測量燃料乙醇蒸汽時(shí)需要滿足的工況條件包括如下幾個(gè)要點(diǎn):使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時(shí),GB/T2624.2-2006流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件;
   (1)流體必須充滿管道和節(jié)流裝置,并連續(xù)地流經(jīng)管道。
 ?。?)流體必須是牛頓流體,即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的。
   (3)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相變。
   (4)流體流量不隨時(shí)間變化或變化非常緩慢。
   (5)流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流速平行于管道軸線的無旋流。
 一般情況下,我們可以根據(jù)實(shí)時(shí)的工況條件提供的參數(shù)結(jié)合測量的數(shù)據(jù)便可得到實(shí)時(shí)的流體流量,這個(gè)計(jì)算過程可以通過流量積算儀很容易地得到。相關(guān)的流量方程如下:
qv=qm /ρ
   qm――質(zhì)量流量,kg/s;
   qv――體積流量,m3/s;
   C――流出系數(shù);
  ε――可膨脹性系數(shù);
  β――直徑比,β=d/D;
  d――工作條件下節(jié)流件的孔徑,m
  D――工作條件下上游管道內(nèi)徑,m;
  △p――差壓,Pa;
  ρ1――上游流體密度,kg/m3。
  由上式可見,孔板流量計(jì)運(yùn)行過程中對計(jì)量精度影響最大的兩個(gè)測量量是差壓和密度,密度隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。
  

 一、直管段影響差壓信號的因素正常有如下三點(diǎn):
 1、直管段長度對差壓信號的影響
  直管段的作用就是對管道內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行整流,使流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流速平行于管道軸線的無旋流。當(dāng)管道有閥門、彎頭等阻力件時(shí)流動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變,如產(chǎn)生旋渦等,此時(shí)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)產(chǎn)生的差壓信號不能準(zhǔn)確反映流量大小。當(dāng)直管段長度不夠時(shí)很難起到整流作用。一般來說,差壓流量計(jì)的設(shè)計(jì)、安裝均參照國家規(guī)范和具體的安裝規(guī)定進(jìn)行的,但在許多情況下,現(xiàn)場條件及工藝情況往往不能滿足安裝要求,儀表安裝位置往往遷就工藝管線走向而縮短上、下游直管段,加上施工時(shí)采用工藝管道拼湊直管段,其結(jié)果使上、下游直管段與儀表要求的條件相差甚遠(yuǎn),測量不確定度增大,測量精度大大降低。
2、前直管段內(nèi)徑、園度、平滑度、與孔板垂直度和安裝條件對差壓信號的影響
  直管段整流不僅與直管段長度有關(guān),還與直管段園度、平滑度、與孔板垂直度有關(guān),如果直管段園度、平滑度、與孔板垂直度達(dá)不到要求,不僅起不到整流作用,還會(huì)引起流態(tài)發(fā)生變化從而引起差壓信號不能準(zhǔn)確測量。因直管段都是借用現(xiàn)場的管道,對前后直管段的內(nèi)徑D、園度、平滑度都沒有實(shí)測,至于直管段是否腐蝕、變形、結(jié)垢一概不知。另外,孔板流量計(jì)對安裝要求嚴(yán)格,需要專業(yè)的安裝隊(duì)伍,但現(xiàn)在的安裝隊(duì)伍經(jīng)過層層轉(zhuǎn)包,大檢修時(shí)間很緊,加上施工人員素質(zhì)、疏忽等原因,很難保證安裝質(zhì)量。例如為了不讓焊滴在管道內(nèi)突起引起流態(tài)發(fā)生變化,夾持件與管道焊接要求先用氬弧焊打底,再電焊焊接。據(jù)了解,施工中很少有施工隊(duì)這樣做。更不會(huì)有時(shí)間去考慮節(jié)流元件的前端面與管道軸線垂直度不超過±1º,從而保證節(jié)流元件的中心管線與管道軸線重合的技術(shù)要求。以上這些情況都會(huì)對介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生影響,從而影響差壓信號的準(zhǔn)確測量。
3、孔板反裝對差壓信號的影響
  孔板方向裝反是很容易犯的錯(cuò)誤,并且不易發(fā)現(xiàn)。孔板裝反雖然也有差壓信號,但此時(shí)差壓信號不能準(zhǔn)確反映實(shí)際流量。例如我們安裝現(xiàn)場一臺測汽表,運(yùn)行一年計(jì)量值一直與工藝估算量相差達(dá)15%左右,原因很難查清,在一次檢修中才發(fā)現(xiàn)孔板方向裝反。造成孔板方向裝反主要原因是施工人員對介質(zhì)流向不十分清楚或安裝疏忽等。使用過程中很難想到計(jì)量不準(zhǔn)是因?yàn)榭装宸较蜓b反造成的。
  
二、溫度壓力變化因素對蒸汽密度的影響情況:
  在實(shí)際生產(chǎn)中,隨著生產(chǎn)工藝調(diào)整和蒸汽長距離輸送,蒸汽溫度、壓力波動(dòng)較大,蒸汽密度隨著變化。理論公式中差壓和密度都是動(dòng)態(tài)值,但儀表中流量計(jì)算公式中的密度值都是設(shè)計(jì)固定值,公式中密度值并不是蒸汽實(shí)際密度值,不隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。所以,需要對蒸汽流量進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。
  
三、為了取得準(zhǔn)確的測量結(jié)果,在日常生產(chǎn)中注意的環(huán)節(jié)有如下幾點(diǎn):
  1、加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),提高質(zhì)量意識
  流量儀表不同于其它一般管道設(shè)備,特別是孔板流量計(jì)對安裝條件有著更為特殊的要求,在生產(chǎn)中往往由于對計(jì)量表原理、性能、影響因素認(rèn)識不足,對安裝要求、使用要求重視不夠,造成使用過程中出現(xiàn)這樣那樣問題。因此必須加強(qiáng)對安裝、維護(hù)、使用人員的流量儀表知識方面的培訓(xùn),提高誤差意識,盡量避免或減少因施工安裝原因給孔板計(jì)量準(zhǔn)確度帶來影響。
2、孔板前加裝整流器
  由于前直管段對計(jì)量準(zhǔn)確度影響很大,而且不容易滿足要求,因此加裝整流器不僅是一個(gè)很好的辦法,既解決了整套購買計(jì)量設(shè)備成本較高的問題,又解決差壓信號不準(zhǔn)問題。
3、借用現(xiàn)有設(shè)備引入溫壓補(bǔ)償
  直接對蒸汽密度進(jìn)行測量目前還沒有這樣高準(zhǔn)確的計(jì)量設(shè)備,在利用孔板流量計(jì)對蒸汽進(jìn)行計(jì)量雖然不能對密度進(jìn)行直接測量,但可通過溫壓補(bǔ)償?shù)霓k法對蒸汽密度進(jìn)行修正,使其接近實(shí)際密度,從而提高蒸汽計(jì)量準(zhǔn)確度。生產(chǎn)中除了裝置外圍孔板流量計(jì)附近沒有壓力和溫度表外,裝置內(nèi)孔板流量計(jì)附近基本上都有壓力表和溫度表,把現(xiàn)有的溫度壓力信號借用過來組態(tài)到孔板流量計(jì)計(jì)算公式中對密度進(jìn)行補(bǔ)償修正,既節(jié)約了資金又提高了孔板流量計(jì)計(jì)量精度。
  
由上可知孔板流量計(jì)在使用過程中對于外部條件要求較高,往往要全部達(dá)到理想的狀態(tài)很難,其計(jì)量精度往往會(huì)由此受到干擾。所以這就要求我們在設(shè)計(jì)、安裝、使用過程中要充分考慮各種影響因素,盡量避免這些影響因素的發(fā)生,最大程度地提高孔板流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中的準(zhǔn)確度。

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