孔板流量計(jì)的計(jì)算公式
根據(jù)SY/T6143-1996標(biāo)準(zhǔn)式(20)可得:
(1)
式中
qm—質(zhì)量流量,kg/s;
d0—節(jié)流件開口直徑,m;
c—流量系數(shù);
ε—可膨脹性系數(shù);
ρ—被測流體設(shè)計(jì)密度,kg/m3;
β—節(jié)流件孔徑與直管內(nèi)徑比;
△P—設(shè)計(jì)條件下實(shí)測壓差Pa。
孔板流量計(jì)一般在流體雷諾為400~53×106的范圍內(nèi)使用。
(2)
式中
qm max—zui大設(shè)計(jì)質(zhì)量流量,kg/s;
△Pmax—zui大設(shè)計(jì)壓差,Pa;
(1)/(2)得:
(3)
(3)式為控制系統(tǒng)內(nèi)計(jì)算流量的公式。
3 孔板流量計(jì)小流量情況下誤差分析
設(shè)(3)式表示在真實(shí)差壓下計(jì)算的流量為真實(shí)值,而實(shí)測壓力△P1條件下流量的計(jì)算值為qm1。(以下各表達(dá)式類似,帶標(biāo)1的為測量值)由(3)得;
設(shè)△P1=△P+△P2
△P2為差壓計(jì)誤差;(為正誤差,負(fù)誤差相類似不推導(dǎo),見圖1)。
則測量流量與真實(shí)流量之間的誤差△qm:
(4)
設(shè):,即差壓流量計(jì)在△P壓差下的百分?jǐn)?shù),則0≤a≤1;
設(shè):,則x為此差壓表的zui大誤差,則(4)可化為
(5)
式中
a為差壓計(jì)的差壓比,x為差壓計(jì)的zui大誤差。
以0.5級(jí)儀表為例,即x=0.5%,則可計(jì)算出在a在0~1范圍內(nèi)即差壓在△P在0~△Pmax中的誤差。如下圖1,正誤差在上,負(fù)誤差在下:
根據(jù)(5)可計(jì)算出不同精度等級(jí)的儀表在不同差壓情況下的zui大誤差。
單從公式而言,在壓差低于25%時(shí),流量誤差已高出儀表本身誤差,故孔板流量計(jì)的使用范圍宜在壓差高于設(shè)計(jì)壓差25%即流量高于設(shè)計(jì)流量50%時(shí)使用。實(shí)際上,在Re≤400的情況下,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明標(biāo)準(zhǔn)孔板法蘭取壓誤差已達(dá)到百分之十幾到二十幾
3 計(jì)量誤差產(chǎn)生原因及解決辦法
由于孔板流量計(jì)量方法是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,在使用這種方法時(shí),必須保持與實(shí)驗(yàn)時(shí)節(jié)流裝置的幾何相似和流體動(dòng)力學(xué)相似。因此,在實(shí)驗(yàn)室可以得到很高的測量準(zhǔn)確度,而在使用現(xiàn)場,實(shí)際條件往往偏離實(shí)驗(yàn)條件,產(chǎn)生較大誤差。例如孔板的輸出信號(hào)為模擬信號(hào),重復(fù)性不高,對(duì)整套流量計(jì)的度影響因素多且錯(cuò)綜復(fù)雜,另外范圍度窄、壓損大、現(xiàn)場安裝條件要求高等,都使得孔板計(jì)量精度提高的難度很大,具體分析如下:
3.1 儀器本身產(chǎn)生的誤差
(1)孔板入口直角銳利度。
(2)管徑尺寸與計(jì)算不符。
(3)孔板厚度誤差。
(4)節(jié)流件附件產(chǎn)生臺(tái)階、偏心。
(5)孔板上游端面平度。
(6)環(huán)室尺寸產(chǎn)生臺(tái)階、偏心。
(7)取壓位置。
(8)焊接、焊縫突出。
(9)取壓孔加工不規(guī)范或堵塞。
(10)節(jié)流件不同軸度。
3.2 安裝誤差
管線布置的偏離,管線布置的偏離造成的安裝誤差是普遍性的,其產(chǎn)生的主要原因是現(xiàn)場不能滿足直管段要求的長度。
3.3 參數(shù)測量誤差
(1)孔板彎曲(變形)。
(2)上游測量管沉積臟物。
(3)上游端面沉積臟物。
(4)孔板入口直角邊緣變鈍、破損。
(5)雷諾數(shù)范圍不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
(6)管道粗糙度影響,管道粗糙度增加,管道粗糙度變化不定。
(7)壓力表、溫度表等儀表測量過程中及流量計(jì)算機(jī)中一些參數(shù)設(shè)定引入的誤差。
天然氣流量計(jì)量已經(jīng)成為天然氣工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要組成部分,在企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營管理中,流量計(jì)量是一項(xiàng)日常進(jìn)行的重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。流量計(jì)量既是天然氣供需雙方貿(mào)易結(jié)算的依據(jù),又是生產(chǎn)部門采輸和衡量天然氣用氣效率的主要技術(shù)指標(biāo)。天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量不但能實(shí)現(xiàn)公平的貿(mào)易結(jié)算,而且能為改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,確保安全生產(chǎn)等提供依據(jù),提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前國內(nèi)天然氣輸送貿(mào)易結(jié)算流量計(jì)有許多種,而標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量是zui廣泛的采用的計(jì)量方式。如何識(shí)別、消除或減少孔板計(jì)量誤差,提高孔板計(jì)量的準(zhǔn)確度是我們計(jì)量工作的重點(diǎn)。
請輸入賬號(hào)
請輸入密碼
請輸驗(yàn)證碼
以上信息由企業(yè)自行提供,信息內(nèi)容的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和合法性由相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé),儀表網(wǎng)對(duì)此不承擔(dān)任何保證責(zé)任。
溫馨提示:為規(guī)避購買風(fēng)險(xiǎn),建議您在購買產(chǎn)品前務(wù)必確認(rèn)供應(yīng)商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量。