孔板式蒸汽流量计测量误差分析
作者:常州鑫旺仪表有限公司 2023-07-03

目前在蒸汽测量中,不少企业所使用的孔板式蒸汽流量计经常出现测量不准确的现象。 本文通过定量分析批出:“蒸汽重度的变化是引起测量误差的主要原因”,并在分析的基础上给出了测量相对误差的近似计算公式,供有关企业参考。

关键词:孔板式流量计;误差;重度

计量是进行原材料和各种能源核算的基础,正确的计量则是核算准确性的强有力保证,但在实际生产中,有些地方的计量准确性却不尽人意,有的甚至已失去计量的意义。在我们走访的不少林业“三板”生产企业中,计量问题出现较多的是孔板式蒸汽流量计。 由于计量的不准确,已经给企业的成本核算带来困难;如果企业还出售蒸汽,那么将会给企业带来不必要的经济损失,甚至引起企业之间的经济纠纷。


1.板式流量计的工作原理

孔板流量计是属于节流变压降式流量计,其工作原理简单地说就是采用差压式测量方法,即在管道内装入节流元件—孔板,当流体流过孔板时,流体流束发生收缩,于是在孔板的前后产生差压。 对具有一定形状和一定尺寸的孔板,一定的测压位置和一定参数的流体,在保证孔板前后有足够的直管段等条件下,孔板前后所产生的差压值将随流量变化而变化,而且两者有确定的关系。 因此,可通过测量差压,得到流体流量。


2.汽重度影响测量准确性原因分析

由于孔板式流量计的组成比其它仪表复杂,且它的测量特点又与别的仪表不同,其测量的准确性不仅取决于仪表本身的精度,而且还与测量管道和管路内流体的流动状况有关。所以,能造成孔板式流量计测量误差的原因较多,通常有流量计本身误差、流量计安装使用不当所产生的误差等。


除上述这两种误差外,*容易引起现场操作和订购流量计人员忽视的却是蒸汽重度的影响,因蒸汽重度变化所造成的测量误差往往是较大的。


蒸汽是可压缩性流体,当其压力变化时,其重度亦将发生变化。 通过流量计算公式可以知道,孔板式流量计的流量与流体重度有着很密切的关系。在其它条件不变的情况下,若流体重度发生变化,则流体流量将与流体重度的平方根成反比例变化。

在实际中,一般很难保证蒸汽压力始终保持不变,亦即重度常会发生变化,而孔板式流量计的测量准确性除与其安装使用有关外,还与其设计参数有直接的关系。当实际流体重度与设计流量计所采用的流体重度不一致时,则将会带来流量测量误差。这是因为孔

板式流量计一旦设计完成,其显示值(即显示仪表的分度值),只与孔板前后差压有关,但这一显示分度值是在某一确定的流体重度(设计时所用的某一设计压力下的流体重度,常称为设计重度γ下进行分度的)。所以,在实际测量中,如果孔板前后的差压不变,但若蒸汽压力发生变化造成重度变化,那么虽然孔板式流量计的显示值不变)。

通过计算,可以看出:1.因蒸汽重度的变化所造成的测量误差可能是很大的。 蒸汽的实际压力偏离孔板流量计设计压力越严重,所引起的误差就越大。

2.一般情况下,误差是负值,即流量计显示值偏小于实际流量。这是因为用户常考虑压力的富裕值,所选压力往往要高于实际压力,形成孔板流量计设计时所用压力高于蒸汽的实际压力,造成计量偏小。 若实际压力大于设计压力,则计量值偏大,这时的误差是正的。


当然实际测量时的误差不会始终这么大,随着蒸汽压力的波动,实际压力接近于设计压力时,误差就会变小。这个木材加工厂的流量计之所以会出现这么大的误差,主要原因就是实际压力太远离设计压力所造成的。

总而言之,企业在选择孔板式蒸汽流量计时,一定要根据实际的蒸汽压力来相应选择流量计的额定压力。 如果需要考虑压力的富裕量,也不能偏离太多,否则将会带来较大的计量误差。在经费充足时,应优先考虑选择具有温度和压力补偿的蒸汽流量计,这可以在一定程度上消除因压力或温度(对过热蒸汽,温度也会影响重度)变化引起重度变化所带来的测量误差。


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