摘要(yào):目前已存(cún)在的行業(yè)标準中,孔(kong)闆流量計(jì)理論計算(suàn)公式繁多(duo),計算出的(de)流量在實(shí)際應用時(shí)存在較大(da)🧑🏽🤝🧑🏻誤差。文中(zhōng)通過對孔(kǒng)闆流量計(jì)結構、測量(liàng)💃🏻原理進行(hang)分析🧑🏾🤝🧑🏼,推導(dǎo)♻️出流量計(jì)算公式,換(huan)算出對應(ying)的标況下(xia)的流🌈量計(jì)算方法。并(bìng)與實際測(cè)量的流量(liang)進行了對(duì)比,結果表(biao)明,計算誤(wù)差較小，驗(yan)證了該計(ji)算方法的(de)有🔆效性。
孔(kong)闆流量計(ji)是1種測量(liàng)管道流體(ti)流量的裝(zhuāng)置,因其具(jù)✍️有結構簡(jian)單,維修方(fang)便,性能穩(wěn)定,使用可(kě)靠，适應惡(è)劣環境等(deng)特點，廣泛(fàn)應用于天(tiān)然氣長輸(shu)管道氣體(ti)流量測量(liang)"。在不同工(gōng)況、不同轉(zhuǎn)速下能量(liang)頭、效率、功(gong)率與流量(liàng)密切相🈲關(guān),在已知流(liu)量的前提(tí)下,可以快(kuài)速分析壓(yā)🏃🏻縮機性能(néng)。目前,已存(cun)在的👨❤️👨孔闆(pǎn)流量計🐆标(biao)準中理論(lun)🙇🏻計算公式(shi)繁多,标況(kuàng)狀态不明(ming)顯，且計算(suan)出的流量(liàng)值存✍️在較(jiao)大👉誤差”。
針(zhēn)對孔闆流(liú)量計測量(liàng)原理、結構(gou)、公式來源(yuan)進行分析(xi)⛱️,推導🐕出💘工(gong)況下正确(que)的流量計(jì)算公式,然(rán)後換算出(chu)對應的标(biao)況下的流(liú)量,并将推(tui)導出的公(gōng)式寫人上(shàng)位機程序(xu),在上位機(ji)上實時顯(xian)示。根據上(shang)位機顯示(shi)的實時人(ren)口流量,便(biàn)可進一⚽步(bù)分析壓縮(suo)機的性能(néng),爲壓縮機(ji)安全穩定(dìng)運行提供(gòng)依據。
1孔闆(pǎn)流量計結(jié)構及流動(dòng)過程
孔闆(pan)流量計結(jie)構見圖1。
在(zài)管道裏插(cha)入1個與管(guǎn)軸垂直的(de)金屬闆，金(jīn)屬闆中心(xīn)爲🐇1個圓孔(kong),孔的中心(xīn)位于管道(dào)的中心線(xiàn)上,孔闆稱(chēng)爲⭕節流元(yuán)件。在孔闆(pan)進氣側距(ju)離孔闆1個(gè)管道直徑(jing)的位置,安(ān)裝1個測壓(yā)💋管;在孔💋闆(pan)出氣側距(jù)離孔闆半(ban)個直徑的(de)位置,安裝(zhuang)1個測壓管(guan),測壓管💜測(ce)出管道👈内(nei)氣體2個壓(ya)🧑🏾🤝🧑🏼力之差即(ji)爲上位機(jī)顯示💰的差(cha)壓，流體♌在(zai)孔闆流量(liang)計☁️中流動(dong)過程見🙇♀️圖(tú)2。
2孔闆流(liu)量計差壓(ya)與流量的(de)關系換算(suan)
将工況狀(zhuàng)态下的氣(qì)體流量轉(zhuan)化爲标況(kuàng)下的氣體(ti)流量。結合(he)廠家提供(gong)的數據參(can)數,并查閱(yue)相關文獻(xiàn)推導出2種(zhong)方法可求(qiu)壓縮機組(zu)進口流量(liang),然後對這(zhe)2種方法進(jin)行比💛較分(fèn)析,最終确(que)🔴定出1種優(yōu)的計算分(fèn)析方法。标(biao)況下氣體(tǐ)體積計算(suàn)🐪方法:
其中(zhōng),P0、V0、T0、p0、M0分别爲标(biao)準狀況下(xià)的壓力、體(tǐ)積、溫度、密(mi)度和質⛱️量(liàng);P、V、T、ρ、M爲👅工✂️況🥵狀(zhuang)态下的壓(ya)力、體積、溫(wēn)度、密度和(hé)質量。可得(de)标準🔴狀況(kuang)下的流量(liang)🥰Q0爲:
設P3、Q3、T3爲标(biāo)準大氣壓(ya),20℃時下的壓(ya)力、體積、溫(wen)度,則P3=101325Pa,T3=293.15K。又因(yin)ρo=(1-0.00446C)x1.293,因此❗:.
3結果(guǒ)與讨論
3.1方(fāng)法選擇對(dui)比
上述2種(zhong)方法均可(ke)在線監測(cè)、實時性好(hǎo),将2種方法(fa)進行對比(bi)分析,結果(guǒ)見表1。
從表(biao)1可以看出(chu),方法1計算(suàn)簡單,快速(su)，誤差較小(xiǎo),可在🛀🏻上位(wèi)機進行流(liu)量的實時(shi)監測，且計(ji)算所需參(can)數容易獲(huò)得,對于壓(yā)縮機♊的實(shí)時性能分(fèn)析起到重(zhong)要作用;方(fāng)法🌈2不僅推(tuī)導過程🈲複(fu)雜，計算速(sù)度慢,且涉(shè)及參數較(jiao)多。故🈚選擇(zé)方法一.作(zuò)爲流量計(ji)算的優方(fang)法5-51。
壓縮因(yin)子是天然(ran)氣最重要(yào)的物性參(cān)數之--，對天(tiān)然✂️氣的勘(kan)探、開發、輸(shu)送、計量等(deng)等方面起(qi)到重要作(zuò)用。文中壓(ya)縮因子🏃🏻的(de)計算方法(fǎ)采用美國(guo)煤氣協會(huì)(AGA)提出的AGA8-_92DC方(fang)程。
3.2方法實(shi)施
以某場(chang)站壓縮機(jī)爲例,孔闆(pǎn)設計參數(shù):設計壓力(li)爲6.645MPa,設計溫(wen)度T。爲⛱️290.15K,由AGA8-92DC方(fang)程确定的(de)壓縮因子(zǐ)爲0.86103,設計流(liu)量爲383280m3/h(标況(kuang)0℃、101.325kPa)。但🏃♀️是流量(liang)計計算流(liu)量時爲20℃、101.325kPa,經(jing)換算爲.20℃時(shí)設✉️計流量(liàng)爲411595.338m3/h。
給定任(ren)--絕對壓力(lì)和絕對溫(wen)度,采用安(ān)裝的流量(liàng)計算機中(zhōng)的軟件,采(cai)用AGA8-92DC方程确(que)定，壓縮因(yīn)子,計算出(chū)标況下體(tǐ)積流量:
在(zài)已知絕對(duì)壓力、，絕對(duì)溫度、壓縮(suo)因子和差(chà)壓量，的情(qing)況下,便可(ke)快速準确(que)計算出标(biao)況下的體(tǐ)積流量見(jiàn)表2。
3.3方法驗(yàn)證
爲了驗(yàn)證提出方(fāng)法的可靠(kao)性,查找該(gāi)站壓縮機(ji)2025年12月份到(dao)2025年12月份的(de)運行數據(jù)。在此期間(jian),西門子壓(ya)縮機及相(xiang)關輔助設(she)備運行穩(wen)定,且工況(kuàng)點易于确(que)定。場站的(de)🤞實際流👉量(liàng)通過接氣(qi)的總流量(liang)減去各分(fen)輸🎯站的支(zhi)路☎️流量所(suo)得👣5]。将計算(suan)所❄️得流量(liang)與實際流(liu)量進行對(dui)比見表3。
由(yóu)表3可知,在(zài)實際工況(kuàng)下,計算設(she)計方法誤(wu)差較小,因(yin)此具有👣實(shi)際應用價(jia)值。
4結論
經(jīng)過理論分(fen)析、公式推(tui)導、實際驗(yàn)算,得出了(le)孔闆流㊙️量(liàng)計的流量(liàng)計算公式(shi),該公式将(jiang)壓力、溫度(dù)和壓縮因(yin)子的補償(cháng)都考慮🔴在(zai)内,計算結(jié)果準确,誤(wu)差較小;且(qie)該計算公(gōng)式标明工(gong)況、标況⛷️狀(zhuang)态,可⭕防止(zhi)操作人員(yuán)應用時出(chu)現混亂。在(zài)已知壓縮(suō)機進口絕(jue)對壓力、絕(jué)對溫度、壓(ya)縮因子和(hé)差⚽壓的情(qíng)況下✔️，可快(kuài)速計算出(chu)進口流量(liang)，進而可确(què)定壓縮機(ji)的壓比、效(xiao)率🔱和功率(lǜ)。
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