摘要(yao)：分析了(le)差壓式(shi)流量計(ji) 在煤氣(qi)計量中(zhong)在符合(he)國家标(biao)準規定(ding)狀态下(xia)計量時(shi)的相對(dui)誤🔴差及(ji)計算公(gong)式，以及(ji)在不符(fu)合國家(jia)标準狀(zhuang)🙇🏻态下計(ji)量時産(chan)生誤差(cha)的原因(yin)。
1前言
　　差(cha)壓式流(liu)量計使(shi)用曆史(shi)悠久，由(you)于它具(ju)有原理(li)簡明，設(she)備簡單(dan)🍓,應用技(ji)術比較(jiao)成熟，容(rong)易掌握(wo)等優點(dian)♉被廣🔴泛(fan)應用于(yu)工業生(sheng)産中。在(zai)煤氣的(de)計量中(zhong)也常👉常(chang)使用差(cha)壓式流(liu)量計💯。但(dan)差壓式(shi)流量♻️計(ji)在現場(chang)實🙇🏻際應(ying)用時,它(ta)的測量(liang)誤差往(wang)往超過(guo)2%,有時甚(shen)至達到(dao)10~20%。特别是(shi)在采用(yong)差壓式(shi)流量計(ji)作爲工(gong)⛹🏻‍♀️藝生産(chan)過程中(zhong)物料(水(shui).蒸汽🌈、煤(mei)氣以及(ji)各種⛹🏻‍♀️原(yuan)料、半成(cheng)品、成品(pin)等液體(ti)和氣體(ti))的計🥵量(liang),進行📐經(jing)濟核算(suan)時，這一(yi)矛盾更(geng)顯突出(chu)。
2差壓式(shi)流量計(ji)工作原(yuan)理及實(shi)用流量(liang)公式
　　在(zai)管道中(zhong)流動的(de)流體，具(ju)有動能(neng)和位能(neng)，并在-定(ding)的條件(jian)下兩種(zhong)🏃形勢的(de)能量可(ke)以互相(xiang)轉換，但(dan)參加轉(zhuan)🚶換的能(neng)量‼️總和(he)是不變(bian)的。在管(guan)道中安(an)裝-一個(ge)直徑比(bi)管徑爲(wei)小的節(jie)流件時(shi)，流體☀️在(zai)管道中(zhong)的流動(dong),.由于流(liu)通截面(mian)突然縮(suo)小，流束(shu)必然要(yao)産生局(ju)部收縮(suo)💯,流速加(jia)快。根📧據(ju)能量守(shou)恒定律(lü),動壓能(neng)和靜壓(ya)能在🌈一(yi)定條件(jian)下可🎯以(yi)互相轉(zhuan)換，流速(su)加快的(de)結果必(bi)然要導(dao)緻靜壓(ya)能的降(jiang)低，因而(er)在節流(liu)件的上(shang)、下遊之(zhi)間産生(sheng)了靜壓(ya)差。這個(ge)靜壓差(cha)的大小(xiao)和🏃‍♂️流過(guo)流體的(de)流量有(you)關,所以(yi),可通過(guo)此靜壓(ya)差來求(qiu)流量。
 
式(shi)中:Q一工(gong)作狀态(tai)下的體(ti)積流量(liang),m³/h
α一流量(liang)系數;
ε一(yi)流束膨(peng)脹系數(shu);
d一工作(zuo)狀态下(xia)的節流(liu)件開孔(kong)直徑，mm,
△P一(yi)差壓力(li)kgf/m2
ρ1一工作(zuo)狀态下(xia),被測流(liu)體的密(mi)度,kgf/m3
3在标(biao)準規定(ding)狀态下(xia)計時相(xiang)對标準(zhun)誤差分(fen)析及計(ji)算😄公式(shi)
　　由上式(shi)可見标(biao)準節流(liu)裝置測(ce)量是通(tong)過間接(jie)方式實(shi)現的，即(ji)通過差(cha)壓儀表(biao)測量出(chu)差壓，再(zai)根據流(liu)量公式(shi)計算⁉️出(chu)流量值(zhi)。這樣🐕流(liu)量測量(liang)誤差不(bu)僅受差(cha)壓儀表(biao)精度的(de)影響，并(bing)且還受(shou)到公式(shi)中各量(liang)的影響(xiang)。如果在(zai)煤氣的(de)計量中(zhong)對标準(zhun)節流裝(zhuang)置的設(she)計💯、制造(zao)、安裝和(he)使用完(wan)全按國(guo)家标準(zhun)的規定(ding)進行，其(qi)相對标(biao)準誤差(cha)用下式(shi)計算:
　　式(shi)中:σm一質(zhi)量流量(liang)測量的(de)标準誤(wu)差;
 
σa一糙(cao)管流量(liang)系數的(de)标準誤(wu)差;
σe一流(liu)束膨脹(zhang)系數的(de)标準誤(wu)差;
σ△p一差(cha)壓測量(liang)的标準(zhun)誤差;
σp1一(yi)被測流(liu)體密度(du)的标準(zhun)誤差;
σD一(yi)管道内(nei)徑的标(biao)準誤差(cha);
σd一節流(liu)件開孔(kong)直徑的(de)标準誤(wu)差。
3.1流量(liang)系數的(de)基本相(xiang)對誤差(cha)
　　流量系(xi)數α是一(yi)個影響(xiang)因素複(fu)雜、變化(hua)範圍較(jiao)大的重(zhong)要系數(shu)，當管道(dao)直徑、節(jie)流件的(de)形式和(he)開孔直(zhi)徑、取壓(ya)位置已(yi)定🐉,雷諾(nuo)🌐數大于(yu)某-數值(zhi)(界限累(lei)諾數)時(shi),α值可認(ren)💁爲是一(yi)常數,也(ye)隻有在(zai)測量過(guo)程:中α保(bao)持爲常(chang)數才能(neng)保證測(ce)量的精(jing)度,這也(ye)是差壓(ya)式流量(liang)計能否(fou)達到正(zheng)确測量(liang)的前提(ti)。由于流(liu)量系數(shu)是靠試(shi)驗提供(gong)的,是由(you)♻️很多次(ci)測量結(jie)☀️果整理(li)計算而(er)得到🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的(de)，因而由(you)于測量(liang)🍉儀表的(de)誤差及(ji)由于計(ji)算時各(ge)量的誤(wu)差累積(ji)成流量(liang)系數的(de)誤差。在(zai)不計㊙️β、D、Rep和(he)d值的測(ce)🧡量誤差(cha)時,各标(biao)準節流(liu)裝置的(de)α0和α的基(ji)本相對(dui)誤差🔴分(fen)别按下(xia)列公式(shi)計算。
3.1.1角(jiao)接取壓(ya)标準孔(kong)闆在節(jie)流件上(shang)遊側的(de)管道沒(mei)有管徑(jing)突變，節(jie)流件的(de)安裝經(jing)檢驗其(qi)偏心率(lü)≤1/10x0.015D(1/β-1),環室(或(huo)夾緊🚶‍♀️環(huan))的開孔(kong)直徑與(yu)管❄️道内(nei)徑相等(deng)，在此條(tiao)件下，角(jiao)接取壓(ya)孔闆.的(de)光管⛱️流(liu)量系數(shu)α0的基本(ben)相對誤(wu)差爲:
 
3.2流(liu)束膨脹(zhang)系數ε的(de)基本相(xiang)對誤差(cha)σε/ε.
　　流束膨(peng)脹系數(shu)，對于标(biao)準噴嘴(zui)是通過(guo)公式計(ji)算出來(lai)的，對于(yu)标準孔(kong)闆是靠(kao)試驗結(jie)果整理(li)出來的(de)，.因而是(shi)存在誤(wu)差的。設(she)㊙️β、△P/P1和k爲🐆已(yi)知,且不(bu)計其誤(wu)差時,ε的(de)基本相(xiang)對誤差(cha)規定如(ru)下:
3.2.1角接(jie)取壓孔(kong)闆
3.2.2法蘭(lan)取壓标(biao)準孔闆(pan)
 
σε/ε=±(△P/P1)%
3.3管道内(nei)徑的基(ji)本相對(dui)誤差σD/D
　　若(ruo)D20爲實測(ce)值時，可(ke)令σD/D=±0.1%作爲(wei)估計值(zhi);
　　若D20爲管(guan)徑的公(gong)稱直徑(jing),可令σD/D=±0.5~1.0%。
3.4節(jie)流開孔(kong)直徑的(de)基本相(xiang)對誤差(cha)σs/d
　　d20必須實(shi)測,可令(ling)σd/d≈±0.05%。
3.5差壓測(ce)量的基(ji)本相對(dui)誤差σap/AP
　　這(zhe)裏僅考(kao)慮差壓(ya)顯示儀(yi)表誤差(cha)σ△p/△P的估計(ji)方法。
σ△p/△P=1/3ζ△P/△P1
　　式(shi)中ζ爲差(cha)壓儀表(biao)的精度(du)等級，△P1爲(wei)預定的(de)差壓測(ce)值。在節(jie)流♌設🌈計(ji)中,取△Pano
3.6煤(mei)氣密度(du)的基本(ben)相對誤(wu)差σp1/ρ1
4在非(fei)标準規(gui)定狀态(tai)下計量(liang)時造成(cheng)測量誤(wu)差的原(yuan)因
 
　　差壓(ya)式流量(liang)計在煤(mei)氣計量(liang)的實際(ji)應用中(zhong)，安裝和(he)使用條(tiao)件👣等往(wang)往不符(fu)合标準(zhun)規定，在(zai)隻要求(qiu)流量🌂相(xiang)對值的(de)☀️場合下(xia)，對流量(liang)的指示(shi)值和實(shi)際值之(zhi)間☀️的偏(pian)差往往(wang)不💯被注(zhu)意☁️，但事(shi)實，上确(que)是客觀(guan)存在的(de)。下面分(fen)析造成(cheng)測量👄誤(wu)差的原(yuan)因。
4.1煤氣(qi)的工作(zuo)狀态的(de)變動
　　焦(jiao)爐煤氣(qi)流體狀(zhuang)态受生(sheng)産狀況(kuang)的制約(yue),變化較(jiao)頻繁,煤(mei)氣的瞬(shun)時流量(liang)是流體(ti)工況的(de)函數。而(er)工況參(can)數是瞬(shun)變的，以(yi)瞬時參(can)數計算(suan)并累計(ji)流量才(cai)是符合(he)流量計(ji)量的科(ke)學方法(fa)。要很❗好(hao)地解決(jue)繁瑣而(er)複雜的(de)溫度..壓(ya)力、差壓(ya)、孔闆、管(guan)道等補(bu)償的問(wen)題,才能(neng)保證流(liu)量測量(liang)的準确(que)率。否則(ze)，就會造(zao)成計量(liang)誤差。
4.2壓(ya)力損失(shi)
　　煤氣流(liu)束通過(guo)節流件(jian)時，-部分(fen)能量用(yong)來克服(fu)摩擦阻(zu)力和消(xiao)耗在節(jie)流件後(hou)形成的(de)旋渦上(shang)。因而，通(tong)過節流(liu)件後流(liu)體♻️的靜(jing)壓力并(bing)不能完(wan)全恢複(fu)，而有一(yi)些損失(shi)。
4.3密度的(de)變化
　　煤(mei)氣的密(mi)度，對于(yu)流量測(ce)量精度(du)的影響(xiang)，與差壓(ya)處📱于同(tong)等地💯位(wei),因此必(bi)須對它(ta)進行正(zheng)确的計(ji)算。煤氣(qi)是一種(zhong)混合氣(qi)體含CO、CO2、H2、CH4、N2、O2、NH3、HCN等(deng)成分。工(gong)作狀态(tai)下,煤氣(qi)的密度(du)服從📞疊(die)加規律(lü),可按下(xia)式計算(suan):
ρ煤氣=X1ρ1+X2ρ2+....100
ρ煤(mei)氣-煤氣(qi)的密度(du),kg/m³
ρ1、ρ2~ρn煤氣各(ge)組分的(de)密度,kg/m³
X1、X2--Xn混(hun)合氣體(ti)各組分(fen)的體積(ji)百分數(shu),%
4.3.1煤氣組(zu)份對密(mi)度的影(ying)響
　　不同(tong)的煤資(zi)源和工(gong)藝操作(zuo)都會對(dui)煤氣的(de)組成造(zao)成影響(xiang)🈚，如🔞不能(neng)正确的(de)測算出(chu)煤氣的(de)成分,煤(mei)氣的密(mi)度就會(hui)産生變(bian)化。
4.3.2濕度(du)對密度(du)的影響(xiang)
　　焦爐煤(mei)氣是濕(shi)煤氣，輸(shu)送煤氣(qi)的管道(dao)沒有保(bao)溫措施(shi)，介質‼️受(shou)🍓環🤟境的(de)影響是(shi)明顯的(de)，随季節(jie)和環境(jing)溫度的(de)不同，介(jie)質溫度(du)也會産(chan)生相應(ying)的變化(hua)，在不同(tong)溫度下(xia)介質的(de)飽和水(shui)汽含量(liang)是不同(tong)👄的，直接(jie)影響了(le)煤氣的(de)密度。
4.4節(jie)流裝置(zhi)安裝不(bu)正确引(yin)起的誤(wu)差
　　孔闆(pan)的尖銳(rui)一側應(ying)迎着流(liu)向，爲人(ren)口端，而(er)其呈喇(la)叭形一(yi)🈲側爲出(chu)口端，即(ji)孔闆不(bu)能裝反(fan)。除此之(zhi)外，由于(yu)安裝不(bu)正确💜引(yin)起的測(ce)量誤差(cha)，往往是(shi)由于孔(kong)闆🐉開孔(kong)中心和(he)管道中(zhong)心線不(bu)同心造(zao)成。因此(ci)，在結構(gou)設計、加(jia)工⭕制造(zao)和安裝(zhuang)中,必須(xu)十分注(zhu)意。管道(dao)實際内(nei)徑和計(ji)算時所(suo)用的管(guan)道内徑(jing)之間的(de)差别，以(yi)及墊片(pian)等凸出(chu)物的出(chu)現、引壓(ya)管路上(shang)的毛病(bing)等，也是(shi)引起測(ce)量誤差(cha)的原因(yin)。
4.5節流裝(zhuang)置内表(biao)面的結(jie)垢和流(liu)通截面(mian)積的變(bian)化
　　焦爐(lu)煤氣由(you)于含焦(jiao)油、水、工(gong)業奈等(deng)雜質,這(zhe)些雜質(zhi)極‼️易在(zai)其中凝(ning)結在孔(kong)闆等表(biao)面可能(neng)會沾結(jie)上一層(ceng)污垢，或(huo)者由于(yu)在孔闆(pan)前後角(jiao)落處日(ri)久而沉(chen)積有沉(chen)澱物,都(dou)會造成(cheng)流✉️量測(ce)量的誤(wu)差。
4.6節流(liu)裝置使(shi)用日久(jiu)，節流裝(zhuang)置的幾(ji)何形狀(zhuang)和尺寸(cun)由于化(hua)學腐蝕(shi)等原因(yin)會發生(sheng)變化。對(dui)于使用(yong)廣泛的(de)孔闆來(lai)🌍講，它的(de)人口邊(bian)緣的尖(jian)銳度會(hui)受到沖(chong)擊、磨損(sun)和腐蝕(shi)而變鈍(dun)。這樣,在(zai)相等數(shu)量的流(liu)體經過(guo)時所産(chan)生的壓(ya)差△P将變(bian)小，從而(er)引起儀(yi)表🚶指示(shi)值偏低(di)。故應注(zhu)意檢查(cha)、維修,必(bi)要時應(ying)換用新(xin)的孔闆(pan)。
4.7能夠測(ce)量差壓(ya)的儀表(biao)很多，爲(wei)保證測(ce)量的順(shun)利進行(hang)和流量(liang)測量的(de)精度，對(dui)差壓計(ji)要進行(hang)選擇,差(cha)壓💚計的(de)測量範(fan)圍必須(xu)是包括(kuo)流量的(de)整個測(ce)量範圍(wei)(流量的(de)💛最大值(zhi)和最小(xiao)值),并留(liu)有餘地(di)♉。由于流(liu)量值🔴是(shi)與節流(liu)件兩側(ce)的🙇‍♀️差壓(ya)值的平(ping)方根成(cheng)比例，差(cha)壓✊計量(liang)程選擇(ze)🙇🏻的好壞(huai)也會🏃🏻‍♂️影(ying)響測量(liang)的精度(du)。
5結束語(yu)
　　要保證(zheng)計量的(de)正确率(lü)必須引(yin)起注意(yi)的是:不(bu)僅需要(yao)合理的(de)🚶‍♀️選型、正(zheng)确的計(ji)算，更要(yao)注意正(zheng)确的安(an)裝、維護(hu)和符☎️合(he)使🐆用條(tiao)件等，才(cai)能保證(zheng)差壓式(shi)流量計(ji)有足夠(gou)的實際(ji)測量精(jing)度。

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