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文檔簡介
目錄1概述2產(chǎn)品構(gòu)造與測量原理2.1產(chǎn)品構(gòu)造2.2測量原理3產(chǎn)品技術(shù)性能4產(chǎn)品型式規(guī)格4.1通徑規(guī)格4.2取壓型式4.3產(chǎn)品材質(zhì)5流量測量系統(tǒng)的配備5.1流量測量系統(tǒng)的構(gòu)成5.2流量測量系統(tǒng)的配備6流量計(jì)的標(biāo)(檢)定6.1流量計(jì)的出廠標(biāo)定6.2標(biāo)定辦法6.3標(biāo)定用設(shè)備的不擬定度規(guī)定6.4實(shí)標(biāo)流出系數(shù)及其不擬定度計(jì)算辦法7產(chǎn)品的使用安裝規(guī)定7.1內(nèi)文丘里管流量計(jì)使用的普通性規(guī)定7.2內(nèi)文丘里管的安裝規(guī)定7.3差壓信號管路的敷設(shè)與安裝規(guī)定7.4使用維護(hù)與檢定、校準(zhǔn)規(guī)定8顧客測量系統(tǒng)的流量調(diào)試與流量在線實(shí)時(shí)修正辦法8.1流量計(jì)算基本公式8.2流量調(diào)試計(jì)算辦法8.3流量在線實(shí)時(shí)修正辦法8.4流體密度8.5可膨脹性系數(shù)計(jì)算辦法8.6原則狀態(tài)體積流量的換算辦法9顧客流量測量不擬定度的評定辦法10產(chǎn)品選型訂貨須知附錄1:差壓信號管路的敷設(shè)及其安裝原則2:NV2118內(nèi)文丘里管流量計(jì)產(chǎn)品訂貨咨詢單NV2118SMNV2118內(nèi)文丘里管流量計(jì)使用闡明書1概述NV2118內(nèi)文丘里管流量計(jì)是以內(nèi)文丘里管為節(jié)流件的新型差壓式流量測量儀表。內(nèi)文丘里管是基于傳統(tǒng)文丘里管測量原理并對傳統(tǒng)文丘里管構(gòu)造作了質(zhì)的變革而集典型文丘里管、環(huán)形孔板和耐磨孔板、錐形入口孔板優(yōu)點(diǎn)為一體的新一代異型文丘里管,它的計(jì)量特性與使用性能優(yōu)于原則孔板、噴嘴和典型文丘里管,可用于測量多個(gè)液體、氣體和蒸汽,特別合用于測量其它型式計(jì)量儀表難以測量的多個(gè)煤氣、非干凈天然氣、高含濕氣體以及其它多個(gè)臟污流體,在大多數(shù)的工業(yè)測量場合,都可成為取代傳統(tǒng)孔板、噴嘴、典型文丘里管的抱負(fù)換代產(chǎn)品。2產(chǎn)品構(gòu)造與測量原理2.1產(chǎn)品構(gòu)造內(nèi)文丘里管由一圓形測量管1和置于測量管內(nèi)并與測量管內(nèi)圓同軸的特型芯體2所構(gòu)成(參見圖1內(nèi)文丘里管構(gòu)造示意圖和圖2特型芯體構(gòu)造示意圖)。特型芯體是一幾何旋轉(zhuǎn)體,它由前段圓錐6(或圓錐臺(tái)6)、中段圓柱7和后段圓錐臺(tái)8連接而成。上述三段軸向長度比例及圓錐和圓錐臺(tái)的夾角,依測量條件的不同而不同。特型芯體與測量管內(nèi)圓之間形成一環(huán)形過流通道,其軸向過流橫截面面積的變化規(guī)律和傳統(tǒng)文丘里管軸向過流橫截面面積的變化規(guī)律相似。特型芯體在測量管內(nèi)的放置,是用芯體的支承軸9、10(小型、中型產(chǎn)品只有后支承軸9)和與測量管內(nèi)圓同軸的支承環(huán)3.4定位,并用止動(dòng)件將其壓緊固定。支承環(huán)由含有同軸的內(nèi)環(huán)、外環(huán)和將內(nèi)外環(huán)聯(lián)結(jié)成一體的三個(gè)或四個(gè)支承肋構(gòu)成。在測量管管壁上,設(shè)有用于測量流體節(jié)流件前后靜壓的取壓接頭5。測量管兩端是用于和現(xiàn)場工藝管道連接的法蘭。圖1、2-1、2-22.2測量原理就基本測量原理而言,內(nèi)文丘里管與典型文丘里管的測量原理相似,都是以能量守恒定律—伯努利方程和流動(dòng)持續(xù)性方程為基礎(chǔ)的流體測量辦法。根據(jù)差壓式流量計(jì)這一基本測量原理,充滿管道的流體流經(jīng)內(nèi)文丘里管時(shí),流體在節(jié)流部位造成局部收縮,從而使流速增加,靜壓力下降,在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓力差(簡稱差壓),流體的流速越大,形成的差壓也越大,流體流經(jīng)內(nèi)文丘里管的流動(dòng)與節(jié)流過程同流經(jīng)典型文丘里管時(shí)相似,通過測量差壓,便可得知流體流過內(nèi)文丘里管流量的大小。3產(chǎn)品技術(shù)性能流出系數(shù)不擬定度:±0.5%(測量范疇度10︰1)可膨脹系數(shù)不擬定度:符合GB/T2624-93測量范疇度:10︰1,還能夠更寬流出系數(shù)穩(wěn)定性:在現(xiàn)有各類差壓流量計(jì)中,穩(wěn)定性最佳壓力損失:測量差壓的1/5(約為孔板壓損的1/3)左右。安裝直管段長度規(guī)定:與典型文丘里管相稱或更短些,普通上游3D,下游1D.適測介質(zhì)范疇:可測多個(gè)液體、氣體和蒸汽,涉及多個(gè)煤氣、非干凈天然氣、高含濕氣體以及含有較多氣泡或一定量固體顆粒的臟污流體。還能夠測強(qiáng)腐蝕性流體。合用雷諾數(shù)范疇:ReD≥4×103合用雷諾數(shù)下限還能夠更低,此時(shí)其流出系數(shù)的不擬定度要相對大些。合用管道通徑范疇:25mm~1500mm(根據(jù)顧客需要也能夠提供通徑不大于25mm和不不大于1500mm的產(chǎn)品)。4產(chǎn)品型式規(guī)格4.1產(chǎn)品規(guī)格按測量管通徑制成DN25mm~DN1500mm系列產(chǎn)品:25、(40)、50、80、100、150、200、(250)、300、(350)、400、500、600、(700)、800、(900)、1000、(1100)、1200、1400、1500測量管兩端與顧客工藝管道的連接采用國標(biāo)法蘭,應(yīng)顧客規(guī)定也能夠采用化工原則法蘭,并能夠提供焊接或其它連接形式的產(chǎn)品。芯體構(gòu)造形式,采用圖2-1型或圖2-2型,根據(jù)測量條件與測量規(guī)定由設(shè)計(jì)擬定。4.2取壓型式按差壓的取壓方式,NV2118內(nèi)文丘里管流量計(jì)分普通取壓和遠(yuǎn)傳法蘭取壓兩種類型。遠(yuǎn)傳法蘭取壓用于不適宜采用導(dǎo)壓管導(dǎo)壓的測量場合,如測量重油等高粘度或其它特別容易堵塞取壓通道的臟污流體。4.3產(chǎn)品的材質(zhì)芯體、支承環(huán)的材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti或?yàn)樘间摶瘜W(xué)鍍鎳表面解決,也能夠采用顧客指定的其它材質(zhì);取壓口接頭的材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti或1Cr13。以上材質(zhì)均由顧客選訂。凡用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的產(chǎn)品,其所用材質(zhì)均需與顧客協(xié)商擬定。5流量測量系統(tǒng)的配備5.1流量測量系統(tǒng)的構(gòu)成由NV2118流量計(jì)構(gòu)成的典型流量測量系統(tǒng)應(yīng)涉及下列幾部分(參見圖3測量系統(tǒng)示意圖):圖3NV2118內(nèi)文丘里管差壓變送器、差壓信號管路及附件壓力、溫度傳感器智能流量(或流量、能量)顯示、積算儀或流量計(jì)算機(jī)如上序號②、③、④能夠由我公司代為成套配備,也可由顧客自行配備。5.2流量測量系統(tǒng)的配備NV2118內(nèi)文丘里管,每臺(tái)產(chǎn)品的構(gòu)造參數(shù)均根據(jù)顧客提供的使用條件及測量范疇具體設(shè)計(jì),同一規(guī)格的產(chǎn)品對不同的測量條件不一定含有通用性。差壓變送器的類型(普通取壓或遠(yuǎn)傳取壓)按取壓方式擬定,差壓變送器的規(guī)格,其上限量程對應(yīng)于內(nèi)文丘里管隨機(jī)文獻(xiàn)計(jì)算單給出的現(xiàn)場使用最大流量所對應(yīng)的最大差壓ΔPmax選用,所選的測量范疇上限應(yīng)稍高于ΔPmax并靠近ΔPmax的相稱檔次產(chǎn)品。差壓變送器的精度,應(yīng)根據(jù)使用條件和測量系統(tǒng)對流量不擬定度的規(guī)定合理選用。差壓信號管路的導(dǎo)壓管及所配備的附件,應(yīng)根據(jù)測量條件參考差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程JJG640-94附錄1“差壓信號管路的敷設(shè)辦法及其安裝原則”合理配備。壓力、溫度傳感器的規(guī)格,按測量工況合理配備,當(dāng)測量系統(tǒng)對流量的測量并無壓力、溫度賠償修正規(guī)定時(shí),壓力、溫度傳感器能夠不配。流量顯示積算儀,其功效應(yīng)滿足測量條件與測量系統(tǒng)對流量的測量、顯示及信號遠(yuǎn)傳規(guī)定,合理選型配備。6流量計(jì)的標(biāo)(檢)定6.1流量計(jì)的出廠標(biāo)定如果顧客對流量計(jì)并無特殊標(biāo)定規(guī)定,每臺(tái)流量計(jì)在出廠前,都在水標(biāo)定裝置上對流出系數(shù)C進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定,并開具標(biāo)定證書。產(chǎn)品用于測量氣體或蒸氣時(shí),可膨脹性系數(shù)ε采用計(jì)算值(可膨脹系數(shù)無法單獨(dú)進(jìn)行標(biāo)定)。應(yīng)訂貨者的規(guī)定,也能夠用氣體對產(chǎn)品的流出系數(shù)與可膨脹性系數(shù)的乘積εC一并進(jìn)行標(biāo)定,并開具標(biāo)定證書。內(nèi)文丘里管流量計(jì)出廠前的標(biāo)定并不是必須進(jìn)行的,當(dāng)使用者的測量現(xiàn)場含有標(biāo)定手段或者經(jīng)使用者確認(rèn)采用制造廠提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)就能夠滿足測量規(guī)定而不需單獨(dú)進(jìn)行標(biāo)定時(shí),出廠前的標(biāo)定也能夠免做。6.2標(biāo)定辦法流量計(jì)的出廠標(biāo)定與使用過程中的檢定,均采用“JJG640-94差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程”中的系數(shù)檢定法。流出系數(shù)的標(biāo)定流量范疇,普通應(yīng)將實(shí)際使用的流量測量范疇覆蓋,當(dāng)受標(biāo)定設(shè)備能力所限不能滿足上述覆蓋規(guī)定時(shí),其標(biāo)定的上限應(yīng)不不大于2×105。當(dāng)標(biāo)定用介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度同實(shí)際使用工況下介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度不同時(shí),應(yīng)按等雷諾數(shù)原則,對標(biāo)定用的流量范疇進(jìn)行換算。換算用公式以下: 式中:qvb、qvg——分別為標(biāo)定用介質(zhì)和使用工況實(shí)測介質(zhì)的體積流量m3/h νb、νg——分別為標(biāo)定用介質(zhì)和實(shí)測介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)粘度m2/s6.3標(biāo)定用設(shè)備的不擬定度規(guī)定原則流量裝置:︱Es︱≤0.1%差壓變送器:︱E△p︱≤0.1%滿量程溫度計(jì):0—50℃原則水銀溫度計(jì),分度值為0.1℃電流表:±0.2%記時(shí)器:分度值0.1秒差壓變送器的量程配備,應(yīng)確保各流量檢定點(diǎn)實(shí)際使用差壓值的不擬定度不不不大于0.2%,允許使用差壓變送器檢定證書給出的校正曲線(值)核定差壓值的不擬定度。流出系數(shù)的標(biāo)定允許使用原則表法,原則表的不擬定度應(yīng)優(yōu)于0.2%。6.4實(shí)標(biāo)流出系數(shù)及其不擬定度的計(jì)算辦法6.4.1檢定點(diǎn)的流出系數(shù)用水標(biāo)定時(shí),每個(gè)流量檢定點(diǎn)的流出系數(shù)Ci用公式(1)計(jì)算,用氣體標(biāo)定時(shí),每個(gè)檢定點(diǎn)的(εC)i用公式(2)計(jì)算。………………(1)……………(2)公式(1)、(2)中qv是標(biāo)定時(shí)各流量檢定點(diǎn)的原則體積流量值。6.4.2流量計(jì)的實(shí)際流出系數(shù),取實(shí)際檢定范疇內(nèi)全部檢定點(diǎn)中的最大流出系數(shù)Cimax和最小流出系數(shù)Cimin的平均值,按公式(3)計(jì)算。………………(3)6.4.3實(shí)標(biāo)流出系數(shù)的不擬定度實(shí)標(biāo)流出系數(shù)的不擬定度按公式(4)計(jì)算。……(4)公式(4)中:Er—測量重復(fù)性,取標(biāo)定范疇內(nèi)全部檢定點(diǎn)中Er的最大值El—檢定范疇內(nèi)流出系數(shù)的線性度,按公式(5)計(jì)算ES—原則流量裝置不擬定度EΔp—差壓測量不擬定度Eρ1—檢定用流體密度不擬定度,在實(shí)驗(yàn)室用水檢定時(shí),Eρ1能夠無視不計(jì)……(5)在標(biāo)定證書中,能夠只給各標(biāo)定點(diǎn)的雷諾數(shù)ReD及其對應(yīng)的流出系數(shù)值而不做線性度及標(biāo)定流出系數(shù)的計(jì)算。用氣體進(jìn)行標(biāo)定時(shí),標(biāo)定證書只需給出各標(biāo)定點(diǎn)的雷諾數(shù)ReD、、△P/P1值及其對應(yīng)的εC值,且不做εC不擬定度的計(jì)算。7產(chǎn)品的使用安裝規(guī)定7.1內(nèi)文丘里管流量計(jì)使用的普通性規(guī)定7.1.1本流量計(jì)只合用于測量圓形橫截面管道內(nèi)的流體,且流體必須充滿測量管道。7.1.2本流量計(jì)只合用于測量處在亞音速流動(dòng)的流體。7.1.3本流量計(jì)不合用于脈動(dòng)流的測量。7.1.4如果實(shí)際安裝條件不能滿足本闡明書8.2的有關(guān)規(guī)定時(shí),使用者則應(yīng)參考GB/T2624-93合理引入附加測量不擬定度。7.1.5出于對顧客的負(fù)責(zé),如顧客擬將原訂貨流量計(jì)用于超出原訂貨規(guī)定的使用條件與測量范疇時(shí),請事先向我公司進(jìn)行咨詢。7.1.6安裝使用本流量計(jì)的人員應(yīng)熟悉本闡明書的內(nèi)容并應(yīng)受過有關(guān)差壓式流量計(jì)使用方面的專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)。7.2內(nèi)文丘里管的安裝規(guī)定7.2.1內(nèi)文丘里管的本身特性決定了安裝直管段的規(guī)定,能夠低于典型文丘里管所規(guī)定的直管段長度規(guī)定,普通應(yīng)確保上游不不大于3D,下游不不大于1D,具體視管路狀況而定。7.2.2法蘭連接處密封墊圈壓緊后不能突入管內(nèi)。7.2.3系統(tǒng)中用于調(diào)節(jié)流量的閥門應(yīng)裝于內(nèi)文丘里管的下游。7.2.4用于測量焦?fàn)t煤氣或其它有特殊保溫規(guī)定的流體時(shí),內(nèi)文丘里管(涉及取壓接頭)及管道連接法蘭處應(yīng)加裝保溫設(shè)施。7.2.5與內(nèi)文丘里管相連接的管道,在入口法蘭上游2D長度范疇內(nèi),用目測法檢查,管道內(nèi)徑應(yīng)呈圓筒形,且任始終徑測量值與直徑平均值之差應(yīng)不超出直徑平均值的2%。連接于內(nèi)文丘里管下游的管道內(nèi)徑應(yīng)與內(nèi)文丘里管的公稱通徑相似,但可不必精確測量。7.2.6內(nèi)文丘里管的上游管道軸線與內(nèi)文丘里管軸線之間的偏移距離應(yīng)不大于0.005D,與內(nèi)文丘里管軸線的夾角應(yīng)不大于1°。7.3差壓信號管路的敷設(shè)與安裝規(guī)定差壓信號管路及附件的敷設(shè)與安裝對確保測量系統(tǒng)的測量精度與工作的可靠性至關(guān)重要。在這方面差壓式流量測量技術(shù)經(jīng)數(shù)年實(shí)踐已積累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。本闡明書規(guī)定引用JJG640—94“差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程”附錄1“差壓信號管路的敷設(shè)辦法及其安裝原則”作為內(nèi)文丘里管流量計(jì)對差壓信號管路的敷設(shè)與安裝規(guī)定。詳見本闡明書附錄。7.4使用維護(hù)與檢定、校準(zhǔn)規(guī)定7.4.1使用過程中對內(nèi)文丘里管的流出系數(shù)C應(yīng)定時(shí)進(jìn)行檢定。由于內(nèi)文丘里管的流出系數(shù)能夠長久保持恒定,其檢定周期能夠比差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程JJG640規(guī)定的原則差壓裝置的檢定周期大大延長,具體視被測介質(zhì)條件而定。建議:干凈流體檢定周期普通為8年:非干凈流體檢定周期普通為6年。當(dāng)由于某種因素而對內(nèi)文丘里管工作可靠性產(chǎn)生質(zhì)疑時(shí),檢定工作應(yīng)提邁進(jìn)行。7.4.2對內(nèi)文丘里管配套使用的差壓變送器應(yīng)定時(shí)進(jìn)行檢定。檢定周期參考差壓變送器產(chǎn)品使用規(guī)定或執(zhí)行國家行業(yè)的有關(guān)技術(shù)原則。7.4.3對配套的流量顯示積算儀定時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)周期不長于一年。7.4.4對差壓信號管路及附件要經(jīng)常進(jìn)行檢查并定時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),有伴熱和保溫層的,涉及對伴熱系統(tǒng)和保溫層的檢查。特別要注意檢查三閥組的平衡閥和旁通管路閥工作的可靠性。定時(shí)保養(yǎng)周期,由顧客自行酌定。7.4.5將內(nèi)文丘里管用于非干凈流體測量時(shí),應(yīng)定時(shí)檢查二取壓口有無異物堵塞(檢查周期由顧客酌定),如有異物堵塞應(yīng)予去除,去除堵塞物時(shí)注意不應(yīng)對取壓口本體造成損壞。使用過程中,允許從三閥組前對取壓口進(jìn)行吹除。7.4.6對測量故障的判斷與解決系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有流量數(shù)據(jù)異常時(shí),應(yīng)按下列程序進(jìn)行檢查,排除故障;檢查信號傳輸線路與否正常;檢查流量顯示積算儀或計(jì)算機(jī)工作與否正常;檢查差壓信號管路系統(tǒng)與否正常,有無泄漏發(fā)生,要特別注意檢查三閥組的平衡閥及旁通管路上旁通閥工作與否可靠;檢查差壓變送器的工作與否正常;檢查內(nèi)文丘里管二取壓口有無異物堵塞。8顧客測量系統(tǒng)的流量調(diào)試與在線實(shí)時(shí)修正辦法8.1流量計(jì)算基本公式NV2118內(nèi)文丘里管作為差壓式流量計(jì),其流量計(jì)算辦法同孔板、典型文丘里管相似,國標(biāo)GB/T2624給出的流量計(jì)算公式,完全合用于內(nèi)文丘里管。僅有一點(diǎn)需要闡明的是,內(nèi)文丘里管節(jié)流件的喉部是內(nèi)置芯體圓柱段外圓部位與測量管內(nèi)圓之間構(gòu)成的環(huán)形縫隙,內(nèi)文丘里管的節(jié)流直徑比β定義為等效β值。所謂等效β值是指喉部環(huán)形過流通道橫截面面積折算成含有相似(等效)流通面積的圓形節(jié)流孔的孔徑d1與測量管內(nèi)徑D之比,即,而(這里d1為芯體圓柱段直徑),故內(nèi)文丘里管的等效β值的數(shù)學(xué)體現(xiàn)式為:…………(6)在使用原則公式計(jì)算內(nèi)文丘里管的流量時(shí),原原則公式中的孔徑d應(yīng)改換成,或用D·β來取代。內(nèi)文丘里管的質(zhì)量流量qm計(jì)算公式如公式(7),體積流量計(jì)算公式如公式(8)?!?)…………(8)公式(7)、(8)中各符號的名稱意義與國標(biāo)GB/T2624相似,其中流出系數(shù)C采用實(shí)流標(biāo)定值,可膨脹性系數(shù)ε1采用計(jì)算值。8.2流量調(diào)試計(jì)算辦法對于顧客來說,測量系統(tǒng)的流量調(diào)試普通并不需要使用公式(7)、(8)進(jìn)行計(jì)算。在NV2118內(nèi)文丘里管產(chǎn)品出廠隨機(jī)文獻(xiàn)“流量計(jì)算單”中,均給出了比公式(7)、(8)要簡化得多的專用計(jì)算公式(9)、(10),在計(jì)算單中還給出了慣用工況流量、最大流量、最小流量的計(jì)算成果,供顧客參考。…………(9)……(10)公式(9)、(10)中:qm—工況質(zhì)量流量kg/hqv—工況體積流量m3/h K—內(nèi)文丘里管裝置系數(shù),根據(jù)每個(gè)內(nèi)文丘里管的構(gòu)造參數(shù)及實(shí)標(biāo)流出系數(shù)C按公式(7)、(8)進(jìn)行計(jì)算,在計(jì)算單中均給出具體數(shù)值 ΔP—測量差壓kPa ρ1—節(jié)流前流體的密度kg/m3 ε—?dú)怏w可膨脹性系數(shù),計(jì)算辦法見本闡明書8.5公式(9)、(10)中的差壓ΔΡ,需根據(jù)差壓變送器的輸出電流值I用公式(11)進(jìn)行計(jì)算。……(11)上式中:ΔΡmax——差壓變送器滿量程(輸出電流20mA)對應(yīng)的差壓值kPaI——差壓變送器的輸出電流值mA使用公式(9)、(10),不需要配套的二次儀表,只要測出差壓變送器輸出電流值,再根據(jù)已知工況密度ρ1和可膨脹性系數(shù)ε,便可方便地算得工況流量。在系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行過程中,如發(fā)現(xiàn)流量顯示異常,斷開二次儀表,采用上述手工計(jì)算辦法,便能判斷出問題終究出在差壓裝置、差壓變送器還是出在流量計(jì)算儀(組態(tài)設(shè)立不當(dāng)或其它操作失誤等)等二次儀表。8.3流量在線實(shí)時(shí)修正辦法系統(tǒng)運(yùn)行過程中,工況變化幅度較大,顧客對測量精確度規(guī)定較高時(shí),需要對因流體密度變化和可膨脹性系數(shù)變化(只發(fā)生在氣體、蒸氣測量時(shí))所造成的流量測量偏差進(jìn)行在線實(shí)時(shí)修正。這種修正,因使用傳統(tǒng)差壓式流量儀表同樣,必須借助于配套使用的流量計(jì)算儀或計(jì)算機(jī)等二次儀表的修正運(yùn)算功效方能實(shí)現(xiàn)。使用品有完善流量賠償運(yùn)算解決功效的二次儀表,在系統(tǒng)調(diào)試時(shí),按照使用闡明書,根據(jù)測量條件和賠償修正需要,選擇對應(yīng)運(yùn)算解決功效,對的完畢組態(tài)操作,流量在經(jīng)實(shí)時(shí)修正便可自動(dòng)完畢。有關(guān)流量測量在線實(shí)時(shí)修正的內(nèi)容與具體計(jì)算辦法,現(xiàn)在尚未形成統(tǒng)一原則,眾多儀表制造廠家市面出售的流量演算器、積算儀,其賠償修正運(yùn)算功效、計(jì)算精確度也有一定差別,為此,顧客需根據(jù)自己的測量規(guī)定,合理選配二次儀表。為便于使用計(jì)算機(jī)與內(nèi)文丘里管構(gòu)成測量系統(tǒng)的顧客能有效地實(shí)施如上的流量在線修正,這里就普通賠償修正辦法予以原則性的討論。滿刻度比例計(jì)算修正法以公式(9)、(10)為基礎(chǔ),先根據(jù)儀表系數(shù)和測量條件計(jì)算出差壓變送器滿刻度差壓ΔPmax(對應(yīng)輸出電流為20mA)對應(yīng)的滿刻度流量qmmax或qvmax,再根據(jù)實(shí)測流量點(diǎn)qmi或qvi及其對應(yīng)差壓ΔPi(對應(yīng)輸出電流Ii)、流體密度ρ1i、可膨脹性系數(shù)ε1i,按公式(12)或(13)組態(tài)編程進(jìn)行計(jì)算?!?2)……(13) 如果測量的是液體,ε1i/ε1max=1;如果測量的是氣體,但因工況變化極小而勿需進(jìn)行密度和可膨脹性系數(shù)修正時(shí),公式(12)、(13)的后兩項(xiàng)都等于1。需要特別闡明的是,公式(12)、(13)中的ρ1max、ε1max分別是指計(jì)算滿刻度流量時(shí)所使用的工況密度ρ1和可膨脹性系數(shù)ε1,ρ1max、ε1max并不代表測量過程中可能出現(xiàn)的最大密度和最大可膨脹性系數(shù)。滿刻度流量對應(yīng)的ε1max應(yīng)根據(jù)滿刻度差壓ΔPmax和工況壓力P1按ε計(jì)算公式計(jì)算。實(shí)時(shí)計(jì)算法以公式(9)、(10)、(11)為基礎(chǔ),直接組態(tài)編程進(jìn)行計(jì)算,此時(shí)各檢測點(diǎn)的流量qmi或qvi均根據(jù)實(shí)測的ΔPi(對應(yīng)的實(shí)測Ii)、ρ1i(對應(yīng)的實(shí)測工況壓力P1、溫度T)、ε1i(對應(yīng)實(shí)測△P和P1)進(jìn)行計(jì)算。如果測量的是液體,ε=1;如果測量的是氣體但需要進(jìn)行密度和可膨脹性系數(shù)賠償修正,此時(shí)ρ1、ε視為常數(shù)并與公式中裝置系數(shù)K合并成一種新的常數(shù)項(xiàng),這是最簡樸的流量測量運(yùn)算狀況。可能是受傳統(tǒng)作法的影響,現(xiàn)在市場上出售的多個(gè)流量計(jì)算器、顯示積算儀,幾乎都采用滿刻度比例計(jì)算修正法。測量氣體且工況變化幅度較大時(shí),采用滿刻度比例法的可膨脹性系數(shù)修正誤差要比實(shí)時(shí)計(jì)算法來得大些。流量在線實(shí)時(shí)修正,核心是解決好流體密度變化修正,對于氣體、蒸氣的測量,還必須做好可膨脹性系數(shù)的賠償修正,下節(jié)將具體討論流體密度與可膨脹性系數(shù)問題。8.4流體密度8.4.1流體密度從流量計(jì)算公式可知,流體密度是影響差壓式流量計(jì)使用的重要物性參數(shù),使用的密度值與否精確,對流量測量的精確度有著直接影響。液體,氣體,蒸汽的密度是溫度、壓力的函數(shù),多組分的混合流體,其密度還是與組分的比例有關(guān),當(dāng)測量工況的溫度、壓力或流體的組分有所變化時(shí)其密度也將隨之發(fā)生變化,工業(yè)測量中所碰到的流體,其密度絕大多數(shù)都能夠根據(jù)流體組分、壓力、溫度從工具書中直接查得或根據(jù)給出的計(jì)算公式而算得。在實(shí)際測量中,往往也使用測量現(xiàn)場的取樣化驗(yàn)值,對于流體組分、溫度、壓力變化頻繁且對測量精確度規(guī)定高的計(jì)量場合,在測量系統(tǒng)中能夠安裝在線密度計(jì)進(jìn)行密度的實(shí)時(shí)測量。8.4.1.1液體密度水的密度能夠查表獲得;原油的密度隨其產(chǎn)地(組分)不同而不同,多采用現(xiàn)場檢測值;各行業(yè)已形成原則的典型油品和含有對應(yīng)原則的其它液體,能夠采用原則規(guī)定的密度值;對于沒有原則密度的液體,最佳采用現(xiàn)場取樣檢測值。系統(tǒng)運(yùn)行過程中,對液體溫度變化而進(jìn)行的密度修正,如對供熱系統(tǒng)的熱水密度修正,最佳采用二次多項(xiàng)式的計(jì)算修正辦法。8.4.1.2水蒸氣的密度水蒸氣的密度普通都從原則規(guī)定的水蒸氣表中查取。由于水蒸氣的物性遠(yuǎn)離抱負(fù)氣體,系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,對同工況溫度、壓力變化而進(jìn)行的水蒸氣密度修正,不能采用“與壓力成正比,比溫度成反比”的簡樸作法。8.4.1.3普通干氣體的密度干的空氣和多個(gè)單組分的氣體密度,普通都是以該氣體在原則狀態(tài)下的密度ρn為基礎(chǔ),根據(jù)測量工況的壓力、溫度按公式(14)進(jìn)行換算?!?4)上式中,ρn、Pn、Tn、Zn和ρ、P、T、Z,分別為原則狀態(tài)下和測量工況狀態(tài)下的氣體密度、壓力、溫度、壓縮系數(shù),其中溫度應(yīng)為絕對溫度,壓力應(yīng)為絕對壓力。原則狀態(tài)下的干空氣和其它單一組分氣體密度及壓縮系數(shù),普通都能夠從工具書中查得。8.4.1.4混合氣體的密度原則狀態(tài)下,混合氣體密度,根據(jù)原則狀態(tài)下各組分的氣體密度及其容積百分含量按公式(15)計(jì)算。ρn=ρn1x1+ρn2x2+……ρnmxm(15)公式(15)中:ρn—混合氣體在原則狀態(tài)下的氣體密度ρni—混合氣體中i組分在原則狀態(tài)下的密度,i=1~mxi—混合氣體中i組分在原則狀態(tài)下的容積百分含量,i=1~m測量工況下混合氣體密度,以原則狀態(tài)下的混合氣體密度為基礎(chǔ),根據(jù)測量工況溫度、壓力按公式(14)計(jì)算?;旌蠚怏w壓縮系數(shù)的計(jì)算辦法比較復(fù)雜,但能夠采用簡化解決辦法。其中:對各類煤氣,由于測量工況普通比較低,多在0.5MPa下列,溫度也靠近于常溫,可取壓縮系數(shù)Z=1。天然氣的重要成分是甲烷(CH4),其中干井天然氣普通CH4含量在98%左右,如果缺少可靠的氣體組分分析數(shù)據(jù),天然氣的密度可近似按CH4計(jì)算。用于貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量,天然氣的密度需要精確計(jì)算,請參見石油天然氣作業(yè)原則和對應(yīng)國標(biāo)。8.4.1.5濕氣體的密度普通狀況下,現(xiàn)場測量的空氣、各類煤氣、煙道氣等,都是含有一定量水蒸氣的濕氣體,濕氣體的密度,根據(jù)其相對濕度用公式(15)、(16)、(17)進(jìn)行計(jì)算。……(16)……(17)……(18)公式(15)、(16)、(17)中:ρs—濕氣體密度kg/m3ρsg—濕氣體中的干氣體密度kg/m3ρss—濕氣體中的水蒸氣密度kg/m3ρgn—原則狀態(tài)下干氣體密度kg/m3P、T、Z、Pn、Tn、Zn—分別為測量工況狀態(tài)和原則狀態(tài)的絕對壓力、絕對溫度、壓縮系數(shù)ψ—濕氣體的相對濕度Psmax—溫度為T時(shí)的水蒸氣最大壓力(飽合蒸汽壓力)kPaρsmax—溫度為T時(shí)的水蒸氣最大密度(飽合蒸汽密度)kg/m38.5可膨脹性系數(shù)計(jì)算辦法由于氣體(含蒸汽,下同)含有可膨脹性,氣體在節(jié)流后,因靜壓力下降而造成其密度比節(jié)流前相對減小,這種因壓力的下降而造成的密度變化基本符合熱力學(xué)的等熵變化過程;同樣由于氣體含有可膨脹性,使得流體流過同一節(jié)流件喉部時(shí)的流束收縮程度,氣體和液體是不同的,氣體的最小流束收縮橫截面要比液體的大。流量計(jì)算公式中的可膨脹性系數(shù),就是針對使用已知流出系數(shù)的節(jié)流件來測量氣體時(shí)對上述氣體密度變化與流束收縮差別的科學(xué)修正。前人的大量研究成果表明,可膨脹性系數(shù)ε是△P/P1的函數(shù),并與氣體的等熵指數(shù)κ有關(guān),與節(jié)流件的β值有關(guān);可膨脹性系數(shù)還與節(jié)流件的收縮形式有關(guān),如含有曲面過渡呈逐步收縮噴嘴、文丘里管與含有直角銳邊呈忽然收縮的原則孔板,可膨脹性系數(shù)是不同的;當(dāng)節(jié)流件的構(gòu)造形式及β值擬定之后,對于即定的被測氣體而言,當(dāng)溫度變化幅度不是很大時(shí)等熵指數(shù)κ的變化可無視不計(jì),此時(shí)能夠認(rèn)為可膨脹性系數(shù)ε只隨ΔP/P1而變化。因此,系統(tǒng)運(yùn)行過程中,普通來說,可膨脹性系數(shù)的變化均能夠只根據(jù)變量ΔP/P1的變化進(jìn)行在線實(shí)時(shí)修正。理論分析與實(shí)驗(yàn)成果表明,NV2118內(nèi)文丘里管的ε值與典型文丘里管的ε值靠近。當(dāng)ΔP/P1≤0.04時(shí),兩者ε值基本相似,可用公式(19)典型文丘里管可膨脹性系數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)ΔP/P1值較大時(shí),內(nèi)文丘里管的ε將稍不不大于典型文丘里管的ε。為此,ΔP/P1較大且對流量測量精確度規(guī)定較高時(shí),ε值可采用經(jīng)實(shí)驗(yàn)修正后的經(jīng)驗(yàn)公式(20)進(jìn)行計(jì)算?!?9)……(20)公式(19)、(20)中:ε1=可膨脹性系數(shù)τ—節(jié)流前后壓力比,τ=P2/P1κ—?dú)怏w等熵指數(shù)β—內(nèi)文丘里管節(jié)流直徑比P1、P2—分別為節(jié)流前、后絕對壓力,kPaΔP—測量差壓,kPaA、B—系數(shù),具體數(shù)值將在內(nèi)文丘里產(chǎn)品隨機(jī)文獻(xiàn)的“流量計(jì)算單”中給出8.6原則狀態(tài)體積流量的換算辦法空氣、煤氣、天然氣等氣體的計(jì)量單位,往往使用原則狀態(tài)體積流量,習(xí)慣記作Nm3/h。由測量工況體積流量qv換算為原則狀態(tài)的體積流量qvn用公式(21)……(21)公式(21)中Pn、Tn、Zn、P、T、Z,分別代表原則狀態(tài)和測量工況狀態(tài)的絕對壓力、絕對溫度、壓縮系數(shù)。9顧客流量測量不擬定度的評定辦法參考GB/T2624-93,顧客使用內(nèi)文丘里管流量計(jì)進(jìn)行流量測量時(shí)的體積流量測量不擬定度按公式(22)進(jìn)行評定,質(zhì)量流量測量不擬定度按公式(23)進(jìn)行評定。…………(22)…………(23)公式(22)、(23)中,未計(jì)入流量計(jì)算顯示儀等二次儀表的計(jì)算誤差。公式(22)、(23)中δC/C是實(shí)流標(biāo)定給出的流出系數(shù)不擬定度,δε/ε是可膨脹性系數(shù)不擬定度,按GB/T2624-93中文丘里管δε/ε的計(jì)算公式計(jì)算。公式(22)、(23)中,δΔP/ΔP、δρ1/ρ1應(yīng)由使用者根據(jù)自己所使用的差壓變送器及密度值的測量不擬定度,合理擬定。換算密度時(shí),對于普通氣體的測量原則狀態(tài)氣體密度ρn的不擬定度能夠視為二階小量,不予考慮,氣體壓縮系數(shù)的不擬定度,在壓力不是很高時(shí)普通也不予考慮。用于貿(mào)易結(jié)算計(jì)量的天然氣密度的不擬定度應(yīng)按對應(yīng)的行業(yè)原則解決。有關(guān)流體密度不擬定度的估算辦法,如無專門的規(guī)定,使用者也可參閱“JJG640-94差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程”附錄6流體密度誤差的估算進(jìn)行評定。10選型定貨須知10.1顧客選型定貨需填寫NV2118內(nèi)文丘里管流量計(jì)產(chǎn)品訂貨咨詢單,我公司能夠根據(jù)咨詢單協(xié)助顧客做出合理選型。該咨詢單也是我公司為顧客訂貨進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的根據(jù)。10.2設(shè)計(jì)院做工程設(shè)計(jì)時(shí)能夠根據(jù)我公司出版的NV2118產(chǎn)品選型樣本進(jìn)行設(shè)計(jì)選型,業(yè)主或工程成套單位訂貨時(shí),仍需提供填寫完善的NV2118產(chǎn)品訂貨咨詢單。 NV2118內(nèi)文丘里管流量計(jì)產(chǎn)品訂貨咨詢單附后。附錄1:差壓信號管路的敷設(shè)辦法及其安裝原則闡明為了確保節(jié)流裝置的輸出差壓可靠,精確地傳送到差壓計(jì)或差壓變送器上,差壓信號管路應(yīng)按附錄規(guī)定敷設(shè)。導(dǎo)壓管2.1導(dǎo)壓管應(yīng)當(dāng)按被測流體的性質(zhì)和參數(shù)使用耐壓、耐腐蝕的材質(zhì)制造,其內(nèi)徑不不大于6mm,長度最佳在16m之內(nèi),視被測流體的性質(zhì)而定。不同長度下的最小內(nèi)徑值,見表1。表1導(dǎo)壓管的內(nèi)徑和長度(mm)導(dǎo)導(dǎo)壓管長度導(dǎo)壓管直徑被測流體<1600016000~4500045000~90000水、水蒸氣、干氣體7~91013濕氣體131313低、中粘度的油品131925臟液體或氣體2525382.2導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè),其傾斜度不大于1:12,粘度較高的流體,其傾斜度還應(yīng)增大,當(dāng)差壓信號傳送距離不不大于30m時(shí),導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜,并在各高點(diǎn)和低點(diǎn)分別裝設(shè)集氣器(或排氣閥)和沉降器(或排污閥)。2.3為了避免差壓信號傳送失真,正負(fù)壓導(dǎo)管應(yīng)盡量靠近敷設(shè)。嚴(yán)寒地區(qū)導(dǎo)壓管應(yīng)加防凍保護(hù)物,與主管道采用同樣方法。用電或蒸氣加熱保溫時(shí),要避免過熱。低沸點(diǎn)、易汽化的流體,同樣應(yīng)與主管道采用相似方法,避免流體在導(dǎo)壓管中汽化產(chǎn)生假差壓。取壓口取壓口普通設(shè)立在法蘭、環(huán)室或夾緊環(huán)上。法蘭、環(huán)室和
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