3.2.1壓縮(suō)空氣流量測量(liàng)
壓縮空氣是企(qi)事業單位重要(yao)的二次能源，大(dà)多由電能或熱(rè)能經壓縮機轉(zhuan)化而來。當空氣(qi)壓力值要求較(jiao)低時，則由鼓風(fēng)機産生。對由大(da)量能源轉化而(ér)🐅來的工質進行(háng)管理，以收到節(jie)約能源和提高(gāo)設備管理水平(píng)的效果，是壓縮(suo)空氣流量計量(liang)的主要目🐪的。
在(zài)化工等生産過(guò)程中，有一種重(zhòng)要的工藝過程(cheng)氧化反應，它是(shì)💜以空氣作原料(liao)，和另外某種原(yuán)料在規定的⛱️條(tiao)件下進㊙️行化學(xué)反應。空氣質量(liang)流量過大和☁️過(guo)小，都會對安全(quan)生産、産品質量(liang)和貴重原料的(de)消耗産生關鍵(jiàn)影響。在這種情(qíng)況下，空氣流🔴量(liang)測量精😄确度要(yao)求特别高，多半(bàn)還🔴配有自動調(diào)🈚節。
鍋爐和各種(zhǒng)工業爐窖中的(de)燃燒過程，其本(ben)質也是氧化反(fan)應㊙️，對助燃空氣(qi)流量的測量，雖(suī)然準确度要㊙️求(qiú)不像化工生産(chan)中的氧🌍化反應(yīng)那樣高，但對環(huán)境保護和✊經濟(ji)燃燒、節約⭐燃料(liao)也有重要意義(yì)。
（1）空氣流量測量(liàng)的特點
①振動大(dà)。并非每一台 空(kōng)氣流量計 都安(ān)裝在振動大的(de)場所。但是安裝(zhuang)在壓縮廠房和(he)鼓風機房的空(kōng)氣流量計都得(dé)考慮振動問題(tí)。這種振動主要(yào)來自壓縮機和(he)鼓風機，機器的(de)振動通過空氣(qi)管道或風管可(ke)以傳到很遠的(de)地🈲方。其中振動(dong)最大的要數往(wang)複式壓縮機，大(dà)⁉️型往複式壓縮(suo)機運行時産生(sheng)的😘振動往往帶(dai)🚶動廠房和周圍(wéi)地面一起振動(dòng)，對相關空🌏氣流(liú)量計的準确而(ér)可靠的運行帶(dai)來威脅。它引發(fā)杠☀️杆式差壓變(biàn)送器支點移動(dòng)而使儀表産生(shēng)示值漂移。振動(dòng)導緻渦街流量(liàng)傳感器産生同(tong)振動頻率相對(dui)應的幹擾信号(hào)，引起流量㊙️示值(zhí)🌈大幅度偏高。
②氣(qì)體帶水。壓縮空(kōng)氣取自大氣，而(er)大氣中總是含(han)有一定數🏃量的(de)水蒸氣。水蒸氣(qì)的含量用水蒸(zhēng)汽分壓ps表示☎️。大(dà)氣中的水蒸氣(qì)飽和分壓是大(da)氣溫度的函😄數(shù)（見表3.4）。在雨天和(hé)霧天，室外大氣(qi)中的水蒸氣分(fen)壓達到飽和程(cheng)度，即相💚對濕度(du)達到100％，這時将大(dà)氣壓縮☀️就如同(tong)壓迫吸足水的(de)海綿，随着體積(jī)的縮小，就有相(xiang)應數量的水析(xī)出。這是壓縮空(kōng)氣所以帶水的(de)簡🌈單原理。在晴(qing)好的⛱️天氣，大氣(qi)相對濕度較低(dī)，但随着其被壓(yā)縮，體積縮小到(dào)原來的幾分之(zhi)一後，水蒸氣分(fèn)壓會相應升高(gao)，也有可能進入(rù)飽和狀态而析(xī)出水滴。
表3.4 空氣(qi)中水分飽和含(hán)量
| 空氣溫度t/℃ |
10 |
20 |
50 |
|||
|
飽(bǎo)和水蒸氣壓力(li)ps/kPa |
0.6080 |
2.3340 |
4.2463 |
7.3746 |
12.337 |
|
|
飽和水蒸氣密(mì)度р/（kg/m3） |
0.0048 |
0.0094 |
0.0173 |
0.0304 |
0.0512 |
0.083 |
用來測量壓(yā)縮空氣流量的(de)較大口徑孔闆(pǎn)流量計，孔闆🈲前(qián)常有積水，要影(ying)響測量準确度(dù)。引壓管線中常(chang)有一段水，導緻(zhi)差壓變送器測(cè)到的差壓同節(jie)流裝置所産生(sheng)的差壓不一緻(zhi)。這💞些都是空氣(qì)帶水引起誤差(chà)的常見原因。除(chú)此之外，由于城(chéng)區大氣中氮🔞氧(yang)化物含量較高(gāo)，使得壓縮空氣(qì)所含✊水滴呈酸(suan)性，引起環室表(biǎo)👣面腐蝕、管道内(nèi)壁✂️腐蝕，使其表(biao)面變得粗糙。腐(fu)蝕産生的氧化(huà)鐵🐪在一定條件(jian)下變幹燥時，很(hěn)容易從管内壁(bi)脫落而被氣流(liú)帶到孔闆前，這(zhe)也會對流量示(shi)值産生影響。所(suo)以在停車檢修(xiū)時，應将這些粉(fěn)狀和塊狀的垃(la)圾⭐予以清除。
③脈(mo)動流。壓縮機和(he)鼓風機出口流(liu)體多數包含一(yi)定的脈動。例如(ru)往複式壓縮機(ji)，表現爲半波脈(mò)動，在現場可觀(guān)察到壓縮機和(hé)鼓風機的出口(kou)壓力有明顯擺(bǎi)動。其中正（定）排(pai)量鼓風機出口(kǒu)脈動🌈頻率較高(gao)，一般有幾十☁️赫(hè)茲，而往🛀🏻複式壓(ya)縮✌️機出口脈動(dong)頻率較🔆低，一般(bān)爲幾赫茲。流動(dong)脈動引起差壓(ya)式流量計、渦🤩街(jiē)流量計等多種(zhong)流量計示值偏(pian)高，引起浮子式(shì)流✔️量計中的浮(fu)子上下跳動🧑🏽🤝🧑🏻。消(xiāo)除和減弱流動(dong)脈動對流量計(jì)示值影響的常(chang)用方法有兩個(gè)，一✂️是在壓縮機(jī)出口設置一隻(zhī)緩沖罐濾除脈(mò)動，而将流量✉️計(ji)安裝在緩沖後(hòu)面。實際上往複(fu)式壓縮機的✨的(de)系統都是這樣(yang)設計的；二是将(jiāng)流量☀️計安裝在(zai)遠離脈動源📧的(de)地方，這樣可利(lì)用工藝管道的(de)氣容同其管阻(zǔ)構☁️成低通濾波(bo)器衰減脈動。
流(liu)動脈動典型波(bo)形
（2）儀表選型 能(néng)夠用來測量空(kong)氣流量的儀表(biao)有多種，但是在(zai)現場實際使用(yòng)的空氣流量計(jì)，按其原理分，種(zhǒng)類并不多。最主(zhǔ)要的有
玻璃浮(fú)子流量計
、
節流(liú)式差壓流量計(ji)
、
渦街流量計
和(he)均速管流量計(jì)等。
①浮子流量計(ji)。 浮子流量計在(zai)中型和小型實(shí)驗裝置上💰使用(yòng)很廣㊙️泛，這是因(yin)爲浮子式流量(liàng)計簡單、直觀、價(jia)格♋低廉，适合作(zuò)一般指示。浮子(zi)流量計有玻璃(lí)錐管型和🙇♀️金屬(shu)錐管型兩大類(lei)，玻璃錐管型的(de)不足之處是耐(nai)壓不高和玻璃(lí)錐管易碎，另外(wai)，流體溫度壓力(lì)對示值影響大(dà)。一般可根據流(liú)體實際溫度和(he)壓力按式（3.28）進行(háng)⛷️人工換算。式中(zhōng)由于引入рn,在被(bei)測氣體不爲空(kong)氣☔時，也可❌利用(yong)該公式進行換(huan)算。
qv――實際體積流(liú)量，Nm3/h；
qvf――儀表示值，m3/h；
ρn――被(bèi)測氣體在标準(zhun)狀态下的密度(du)，kg/Nm3；
ρan――空氣在标準狀(zhuàng)态下的密度，kg/Nm3；
Tn、Pn――氣(qì)體在标準狀态(tai)下的絕對溫度(du)、絕對壓力；
Tf、Pf――氣體(ti)在工作狀态下(xia)的絕對溫度、絕(jue)對壓力。
②節流式(shì)差壓流量計。節(jiē)流式差壓流量(liàng)計在空氣流量(liàng)測量🥵中有着悠(you)久的曆史。在新(xin)穎流量計大量(liang)湧現的形勢下(xia)，節流式差壓流(liú)量計盡管有範(fan)圍度窄，安裝維(wei)護麻煩以及壓(yā)力損失大等重(zhong)大缺點，但在振(zhen)動較明顯的壓(yā)縮機房、鼓風機(ji)房，它仍然是可(kě)靠性高、穩定性(xìng)好、抗幹擾能力(li)強的首選儀表(biao)。
用節流式差壓(ya)流量計測量空(kong)氣流量最重要(yao)的是要處理好(hao)節流件前積水(shuǐ)、變送器高低亞(ya)室内積水以及(ji)引壓管線中積(ji)水問📱題。
a.節流件(jiàn)前積水問題。解(jiě)決節流件前積(ji)水最簡單的方(fāng)法是節流件的(de)下部開疏液孔(kǒng)。但是空氣管道(dào)不像蒸汽管道(dao)那樣清❄️潔。在蒸(zheng)汽管道中因爲(wei)與管道内壁接(jiē)觸的是水蒸氣(qì)，而水蒸氣在發(fā)生過程中一般(bān)都經過除氧工(gōng)序，因此蒸汽中(zhōng)基本不💞含氧，經(jīng)長期使用的蒸(zhēng)汽管，其内壁😄可(kě)能僅沉積微量(liàng)的灰色粉末，除(chu)此之外🌍不會有(yǒu)鐵鏽。而空氣管(guǎn)道内則全然不(bú)同，灰塵👅和氧化(huà)鐵難以🈲避免，有(you)時疏液孔被堵(du)死。在停車檢修(xiū)時拆下節流裝(zhuāng)置，發現節流件(jian)正端平面上有(yǒu)積水的痕迹，就(jiu)是證據🌈。
徹底消(xiāo)除節流件前積(jī)水的方法是将(jiang)節流裝置安裝(zhuāng)在垂直🏃🏻工藝管(guǎn)上，或改用圓缺(que)孔闆或偏心孔(kǒng)闆。其中🌂，偏心孔(kǒng)闆不确定度較(jiao)小，優于圓缺孔(kǒng)闆。
b.
差壓變送器(qì)
高低壓室内積(jī)水問題。是典型(xing)的節流式差壓(ya)流量計信号管(guǎn)路安裝圖，在被(bei)測流體爲濕氣(qi)體時，冷凝✍️液理(li)應不會進入差(chà)🤟壓變送器高低(di)壓室，但從現場(chang)反饋信息來看(kàn)，實際情況是有(yǒu)時還會有微量(liang)水滴進入高低(dī)壓室，。變送器差(cha)壓範圍較低時(shí)，此微量水滴會(huì)引起儀表零點(diǎn)的明顯漂移。有(you)些差壓變送器(qi)設計有兩個排(pai)放口，打開下排(pai)放口就可将凝(níng)液順利排出。但(dan)是早期變送器(qì)隻有中部🔞的一(yī)隻排放口，打開(kai)此口無法将高(gāo)低壓室内的凝(níng)液排淨，最後隻(zhī)得将變送器拆(chāi)下，将凝🤩液沖信(xìn)号輸入口中傾(qīng)倒出來。
高低壓(ya)室内積液的現(xiàn)象，經進一步分(fen)析，應該是變送(song)器👈上方的一段(duàn)管路由于環境(jing)溫度變化将信(xin)号管中的水📱蒸(zhēng)氣冷凝而沿着(zhe)信号管往下流(liu)入高低壓室。