在石(shí)油、化工、熱(re)電、石化等(děng)廠礦企業(yè)裏,采用着(zhe)大量的各(gè)種類型蒸(zheng)汽流量計(jì)。由于以蒸(zhēng)汽作介質(zhì)對蒸汽流(liú)量計實測(cè)檢定難度(du)大、精🈲度低(dī)、費用高,緻(zhi)使一些使(shǐ)用蒸汽流(liu)量計的單(dan)位,不願送(song)🌏出去檢定(dìng);而有能力(lì)開展這項(xiang)檢定業務(wu)的單位盡(jìn)管很🐉少,就(jiù)是這很少(shao)的單位,也(yě)因檢定成(cheng)本太高,難(nán)度又大,也(ye)不願開展(zhan)這項業務(wu)。造成一些(xiē)企業,甚至(zhì)是一些技(jì)術好的大(da)型企業,對(dui)蒸汽計量(liang)管理也存(cun)在很多問(wèn)題:對蒸汽(qì)計量儀表(biǎo)僅能🐇修理(lǐ)不能檢定(ding);蒸汽計量(liang)率低;蒸汽(qì)計量儀表(biao)精度低誤(wù)差大。這給(gěi)企業的成(chéng)本核算和(hé)節能降耗(hao)帶來很大(dà)影響。
　　爲了(le)改變這種(zhong)狀況,國内(nei)外一些有(you)能力的有(you)關院、所💋和(he)企業,都在(zài)積極投資(zī)、組織人力(li)研究以空(kōng)氣代替蒸(zheng)汽,對蒸汽(qì)👅流量計進(jin)行檢定的(de)問題,并且(qiě)認定這是(shi)今後的發(fa)展方向。但(dàn)是研究進(jin)展速度不(bu)太理想,我(wo)們的蒸汽(qi)流量計檢(jian)定站🏃🏻從1989年(nian)建立以來(lái)至今尚未(wèi)拿出滿意(yì)的數據,而(ér)從聽說有(you)研究此課(ke)題(國外)的(de)以來,至今(jīn)10多年了,與(yu)外商接觸(chu)談及此問(wèn)題時,他們(men)回答仍是(shì)說在研究(jiū)。當然是由(you)✏️于保密的(de)原因吧,國(guo)内外的一(yi)些研究進(jin)展較快的(de)單位,都不(bu)願多透露(lù)半點信息(xī)。緻使我們(men)至今尚未(wei)見到真正(zheng)從理論上(shang)闡述利用(yòng)空氣代替(tì)蒸汽進行(hang)蒸汽💔流量(liàng)計檢定的(de)任何資料(liào),更談不上(shang)🏃🏻‍♂️有🌈實測或(huò)修正數據(jù)供推廣應(yīng)用。這裏談(tán)點個人浮(fú)淺的♌看法(fa),願它能起(qǐ)到抛⛹🏻‍♀️磚引(yǐn)玉和推波(bō)助瀾的作(zuo)用。
　　能不能(néng)用壓縮空(kong)氣代替蒸(zheng)汽對蒸汽(qì)流量計進(jin)行檢定?能(neng),有什麽理(li)論依據?又(you)是怎樣的(de)代替法呢(ne)?
1用壓縮空(kōng)氣代替蒸(zheng)汽對蒸汽(qi)流t計進行(hang)檢定的可(ke)能性
　　理論(lùn)依據就是(shì)從流體力(li)學角度出(chū)發,根據相(xiang)似原理,兩(liang)個幾何😍上(shàng)相似的流(liu)束,如果它(ta)們的雷諾(nuò)準數⛱️值相(xiang)🌐等,即流束(shu)在流體動(dong)力學上是(shi)相似的,這(zhè)時其流量(liàng)(出)系數也(ye)是相等的(de)。基于這個(ge)理論,在對(duì)蒸汽流量(liàng)計檢定時(shí),設法使壓(ya)縮空氣在(zai)管道🙇🏻内流(liú)動的雷諾(nuo)數值,等于(yu)蒸汽在此(ci)管道内的(de)流動的雷(lei)諾數值時(shi),即認爲兩(liang)個流束在(zài)流體動力(li)學上是相(xiàng)似的,它們(men)的流量(出(chū))系數也是(shì)相等的,通(tong)過檢測設(she)備檢測,在(zai)檢定裝置(zhi)上顯示出(chū)的值也是(shì)相同🔞的,即(jí)達到以壓(yā)縮空氣代(dai)替蒸汽的(de)目的🌏。
2計算(suan)分析
　　如何(he)代替呢?基(jī)于上述原(yuan)理,爲了使(shi)空氣和蒸(zhēng)汽在相❓同(tong)管道内👨‍❤️‍👨的(de)雷諾數達(dá)到相同的(de)條件,進行(hang)計算🚶分析(xi)🌂如下。
根據(jù)基礎數據(jù)不同,雷諾(nuo)數計算可(ke)采用的計(ji)算公式形(xing)式(系🌏數)有(you)所不同。這(zhe)裏不是求(qiú)具體雷諾(nuo)數值,而是(shì)利用其公(gong)式中的某(mǒu)項因子分(fèn)析壓縮空(kong)氣與蒸汽(qì)之⛹🏻‍♀️間的關(guan)系。
　　據公式(shi)eRD一4qm/7r産D知,在(zài)同一個管(guan)徑D值管道(dào)中,幾何相(xiàng)似的兩流(liú)束的雷諾(nuò)數值相同(tóng)時,可對上(shang)式分子上(shàng)的質量流(liú)量qm值和分(fèn)母🥰的動力(li)粘度産值(zhi)分析(二值(zhi)爲常數),兩(liang)💜者都是可(ke)變化的,但(dan)是🈲qm值是可(kě)人爲規定(dìng)的♻️數,而動(dòng)力👅粘度産(chan)值才是與(yǔ)兩種氣體(ti)固有的性(xing)質有關的(de)參數🏒,當然(rán)它是随操(cāo)作條件變(biàn)化而變化(huà)的,但是相(xiàng)同條件‼️下(xià),不同氣體(tǐ),粘度産值(zhi)不同,雷諾(nuo)數計算值(zhi)就不同,因(yin)此粘度産(chǎn)值成了分(fen)析雷諾數(shù)的關鍵。
　　粘(zhān)度産值的(de)求取方法(fa),有查圖法(fa)和計算法(fǎ)。查圖法一(yī)般人爲📱視(shi)差較大,而(ér)計算方法(fǎ)人爲誤差(cha)較小。何況(kuang)布朗利🤟和(he)威爾克對(dui)赫希菲爾(er)德方程進(jìn)行修正後(hou),提出的低(di)壓氣體粘(zhān)☔度方程式(shì),正适用于(yu)我們檢定(ding)裝置,一般(ban)檢定裝置(zhi)在檢定♌過(guo)程中,系統(tong)的壓力都(dou)不高,都屬(shu)❌于低壓範(fan)疇的,所以(yi)對于低壓(ya)氣體—壓縮(suō)空氣和蒸(zheng)❄️汽的粘度(du)産值可采(cǎi)用該方程(chéng)式🐪進行計(jì)算,即

　　由上(shàng)述可知,應(ying)先确定檢(jian)定裝置所(suǒ)采用的壓(yā)縮空氣和(he)過熱💋蒸汽(qì)的操作溫(wen)度條件,才(cái)可計算。
　　根(gēn)據石化流(liú)量計量檢(jiǎn)定站的情(qing)況,确定壓(ya)縮空氣的(de)操作溫度(dù)爲20℃,即爪=20+273·15=293.15(K)。而(er)蒸汽采用(yong)微過熱蒸(zheng)汽,具體🛀操(cao)作條件是(shì):操作壓力(li)爲🔴絕壓P絕(jué)=gkgfc/m名(注:可查(chá)的标準和(he)工具書的(de)表格中所(suo)涉及到的(de)壓力、粘度(du)、密度等都(dōu)是舊單💛位(wei)制,雖然均(jun1)可以換算(suan)爲新單位(wei)制,考慮此(ci)文隻是論(lun)證以壓縮(suō)空氣代替(tì)蒸汽🐪進行(hang)蒸汽流量(liang)計檢定的(de)㊙️道理,若轉(zhuǎn)換爲法定(ding)計量單位(wei)時,篇幅要(yao)加長,不利(lì)于說明間(jian)題。何況實(shi)際應用時(shi),在此結果(guo)的基礎上(shang)轉換即可(kě),結果是一(yī)樣的。因此(ci),此文中均(jun1)未采用法(fa)定計量單(dan)👅位),過熱溫(wen)度爲190℃(飽和(he)溫度爲174.5℃),即(jí)

　　通過粘度(dù)計算結果(guo)表明,空氣(qi)和蒸汽在(zài)限定的操(cāo)作溫度條(tiao)件下,空氣(qì)的粘度比(bǐ)蒸汽的粘(zhān)度大。

　　這裏(li)先按保持(chi)體積量相(xiàng)同分析—可(kě)稱等體積(jī)法。已🌈知蒸(zhēng)🔴汽的操🚩作(zuò)條件,即P絕(jué)=gkgf/cm2(Ikgf/ cm2=0.1MPa,下同),Tf=190℃，它的(de)密度由查(chá)表得知ρ汽(qi)=4.3687kg/m3，所以✉️空氣(qi)的密度爲(wèi)

　　即當檢定(dìng)蒸汽流量(liang)計時,本想(xiǎng)在操作絕(jué)壓爲P絕=9(kgf/ cm2),操(cāo)作溫⭐度爲(wèi)190℃的過熱蒸(zheng)汽條件下(xià)檢定,若改(gai)用壓縮空(kong)氣代替,按(an)等體積法(fa)✔️計算出,當(dāng)空氣操作(zuo)溫度爲20℃時(shí),其操作壓(ya)力P絕=4.3647(kgf/ cm2)。
　　(或将(jiang)空氣視爲(wei)理想氣體(ti),由理想氣(qi)體方程式(shì)pv=RT得知壓力(li)與密👣度🈲、溫(wēn)度等的關(guān)系式爲

　　兩(liang)種計算結(jie)果約有萬(wàn)分之五的(de)誤差,這是(shì)正常的,可(ke)以認爲是(shi)空氣及蒸(zhēng)汽數據表(biao)本身的精(jīng)度及計算(suan)公式本身(shen)的精度等(děng)原因所造(zao)成的。)
　　若保(bǎo)持密度ρ值(zhi)相同—可稱(cheng)等密度法(fa)。爲達到qm氣(qì)=ρ汽,在ρ汽=ρ汽(qi)=4.3687(kg/m3)的條🈚件下(xià),V氣/V汽=1.16546,即此(cǐ)時空氣的(de)體積流量(liàng)應比🏃🏻蒸汽(qi)流量增大(dà)爲1.14566倍。此時(shí)的空氣操(cāo)作壓力可(ke)從空氣密(mi)度表_匕用(yòng)内插法計(jì)算求🆚出,也(ye)可用氣體(ti)方程式求(qiú)出。根據理(lǐ)想氣體的(de)壓力與密(mi)度、溫度等(děng)的關系計(ji)算,此時的(de)空氣操作(zuò)壓力爲

　　若(ruò)已知蒸汽(qì)流量計的(de)現場運行(hang)條件,直接(jiē)用現場蒸(zhēng)汽實際運(yùn)行條件,如(rú)其操作壓(yā)力P絕=4(kgf/cm2),操作(zuo)溫度爲150℃(此(cǐ)壓力下的(de)飽和溫度(du)爲143℃)時,可用(yong)上述方法(fa)求出操😘作(zuo)溫度爲20℃時(shí)壓縮空氣(qì)的操作壓(ya)力,計算如(ru)下。
首先按(àn)上述方法(fa)計算出此(ci)操作條件(jiàn)下的蒸汽(qi)粘度。

　　(kgf/cm2)。在此(cǐ)操作狀态(tai)下,由于qm=Vρ, ρ值(zhi)不變,欲想(xiǎng)達到ReD氣=ReD汽(qì),且qm氣/qm汽=1.2716條(tiáo)件,v值🌈體積(ji)量應增大(da)爲原來量(liang)的1.2716倍。
　　通過(guò)上述計算(suan)可知,蒸汽(qì)的壓力、溫(wen)度不同,所(suo)對應🥰的👌壓(ya)縮空氣的(de)操作壓力(li),在操作溫(wen)度一定的(de)前題下(室(shì)溫)是☔不同(tóng)的。也可說(shuō),現場蒸汽(qì)運行條件(jiàn)盡管千差(cha)萬‼️别,隻要(yào)知道被檢(jian)定的♌蒸汽(qì)流量計現(xiàn)場運📞行的(de)操作壓力(lì)、溫度等條(tiáo)件,如果以(yǐ)壓縮空氣(qi)作介質檢(jian)定蒸汽流(liú)量計時,都(dou)可以求出(chū)其🌈對應的(de)操作壓力(li)和溫度條(tiao)件。
　　無論是(shi)用蒸汽流(liú)量計現場(chang)運行條件(jiàn),求出壓縮(suō)空氣的操(cao)作♈條🌈件,進(jìn)行蒸汽流(liú)量計的檢(jiǎn)定,還是用(yong)蒸🌈汽流量(liang)計檢定裝(zhuang)置設計的(de)蒸汽運行(hang)條件,求出(chu)的壓縮空(kong)氣操作條(tiao)件,進行蒸(zhēng)汽👅流量計(ji)檢定(從檢(jian)定誤差等(děng)方面分析(xī),兩種方法(fa)各有利弊(bì)),都存在一(yī)個在實驗(yàn)室條件下(xia)檢定後,如(ru)何轉換到(dào)現場操作(zuò)條件下運(yun)行的🔴儀表(biao)誤差問題(tí)。
3誤差的消(xiao)除
　　爲了适(shì)應上述轉(zhuǎn)換,檢定記(ji)錄表時,應(ying)增加如下(xia)内容,如下(xia)🏒表所⛷️示。
從(cong)表中可以(yǐ)看出,我們(men)前面論證(zheng)的計算實(shí)質是将b值(zhí)🔅轉換爲。值(zhi)🏃,檢定後得(de)到。1一。值後(hou)還需再進(jìn)一步轉換(huàn)。
　　第一步是(shi)将C值轉換(huàn)爲修正後(hou)的蒸汽流(liú)量d值。這個(ge)轉換過程(cheng)🈚,實‼️際是将(jiāng)常溫20℃下的(de)量轉換爲(wei)對應蒸汽(qi)條件(溫度(du)🙇‍♀️)下的🈲量,因(yin)爲這兩種(zhǒng)狀态溫度(du)相差較大(da),會給不同(tóng)類型、不同(tong)材質的蒸(zhēng)♌汽流量計(ji),造成不同(tóng)的影響,即(ji)産生的誤(wu)差不同。對(dui)于孔闆差(cha)壓式流量(liàng)🔅計,孔闆的(de)孔徑受熱(rè)膨脹,孔徑(jing)變爲D=D20·〔1+λD(t-20)〕;而對(dui)夾裝式渦(wo)🔴街蒸汽流(liu)量計,可采(cai)用K修=K〔1一λD(t一(yī)20)〕式。故依據(ju)此原理來(lái)進行計算(suan)💔修正這部(bu)分誤差。而(er)分流旋翼(yì)式等蒸汽(qì)流量計,應(ying)通過大量(liang)的實踐數(shù)據,找出🙇🏻正(zheng)🈚确的修正(zhèng)系數或修(xiu)正公式。這(zhe)項工作可(ke)以邊實踐(jiàn)邊積累,先(xian)找出粗的(de)(誤差較大(da))系數應用(yòng),以後再進(jìn)一步作細(xì)緻工作,最(zuì)後✔️找出正(zheng)确的修正(zheng)因子,使理(li)論上對應(ying)🔴的c值,很容(róng)易地轉換(huàn)爲真實條(tiáo)件♊下的蒸(zheng)汽量d值。

　　第(dì)二步是将(jiāng)修正後的(de)蒸汽量d值(zhí)轉換爲現(xiàn)場運行條(tiao)件下的蒸(zheng)汽流量qm值(zhi)。
　　如果檢定(ding)蒸汽流量(liang)計的壓縮(suo)空氣的運(yun)行條件,是(shi)在現場實(shí)際操作條(tiao)件下推算(suan)出來的,流(liu)量計檢定(ding)後轉🔆換到(dào)第一步d值(zhi)🏃即可⭐,d值也(yě)即是現場(chang)運行條件(jian)蒸汽量qm值(zhí)。如果壓縮(suo)空氣運行(hang)條件是由(yóu)蒸汽流量(liàng)🔱計檢定裝(zhuang)☂️置、的固定(dìng)的蒸汽條(tiáo)件推算出(chū)來的,還需(xū)要這第二(er)步轉換。這(zhe)個轉換可(ke)采用密度(du)校正系數(shu)法進行修(xiū)正。
4結論
　　采(cǎi)用壓縮空(kong)氣代替蒸(zhēng)汽檢定蒸(zhēng)汽流量計(ji),其意義重(zhòng)大,難度亦(yì)大。其檢定(dìng)誤差分析(xi)也是難題(tí)之一,因它(tā)涉及的✂️因(yīn)素📐、環節多(duō),需作專題(tí)探讨。

以上(shang)内容來源(yuán)于網絡，如(ru)有侵權請(qing)聯系即删(shan)除!