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正確思維解讀蒸汽流量計標定的時候如何用壓縮空氣代替蒸汽
公司為減少成本在標定的時候往往,會采用壓縮空氣來代替蒸汽進行標定,這樣最大的好處就是減少資源浪費。

為了改變這種狀況,國內外一些有能力的機構,研究所和企業正在積極投資和組織人力研究,用空氣替代蒸汽,驗證蒸汽流量計的問題,并確定這是未來的發展方向。但是,研究進展率并不理想。自1989年成立以來,我們的蒸汽流量計驗證站尚未產生令人滿意的數據。由于我聽說我研究了這個主題(國外),它已經與外國公司聯系了10多年。說說這個問題當他們提問時,他們仍然說他們正在學習。當然,由于保密的原因,一些在國內外研究取得快速進展的單位不愿透露更多信息。因此,我們還沒有看到任何關于使用空氣代替蒸汽進行蒸汽流量計驗證的理論信息,更不用說用于推廣和應用的測量或修訂數據了。在這里,我想談談我個人膚淺的看法。我希望它能在吸引玉石和助長浪潮方面發揮作用。
  我們可以用壓縮空氣代替蒸汽來驗證蒸汽流量計嗎?是的,理論基礎是什么?替代方法是什么?
  一、用壓縮空氣代替蒸汽測試蒸汽流量計的可能性
  理論依據是從流體力學的角度來看,根據相似的原理,兩個幾何相似的流,如果它們的雷諾準值相等,即流是流體動力學相似的,那么流量系數就是也是平等的?;谶@一理論,當檢查蒸汽流量計時,管道中流動的壓縮空氣的雷諾數值等于管道中流動的蒸汽的雷諾數,即兩個流被認為是相似的。流體動力學。 ,它們的流量(流出)系數也相等,由檢測設備檢測,檢查夾具上顯示的值也是相同的,即,實現了用壓縮空氣替換蒸汽的目的。
  二、計算分析
  如何更換?基于上述原理,為了在同一管道中達到相同的空氣和蒸汽雷諾數條件,計算和分析如下。
  根據不同的基礎數據,可用于雷諾數計算的計算公式(系數)的形式是不同的。我們不是要求特定的雷諾數,而是在其公式中使用一個因子來分析壓縮空氣和蒸汽之間的關系。
  根據公式eRD-4qm / 7r,已知在相同管徑D值管道中,當兩個流的幾何相似性相同時,質量流量qm值和分母動態粘度輸出值如上公式可以是分析(兩個值是常數),兩者都是可變的,但qm值是手動規定的數字,動態粘度輸出值是與兩種氣體的固有屬性相關的參數,盡管它因操作條件而異。但是,在相同條件下,不同的氣體,粘度產生值不同,雷諾數的計算方法也不同。因此,粘度輸出值是分析雷諾數的關鍵。
  獲得粘度輸出值的方法是搜索方法和計算方法。搜索方法通常人為地大,并且計算方法的人為誤差很小。此外,在Brownlee和Wilk對Hirschfeld方程進行校正后,所提出的低壓氣體粘度方程適用于我們的驗證裝置。在驗證過程中,系統的壓力不高,都屬于低壓類。因此,低壓氣體壓縮空氣和蒸汽的粘度產生值可以用這個等式計算,即
  從上圖可知,在計算之前應確定驗證裝置中使用的壓縮空氣和過熱蒸汽的工作溫度條件。
  根據我們的中石化流量計校準站的情況,壓縮空氣的工作溫度確定為20°C,即爪= 20 + 273·15 = 293.15(K)。蒸汽采用微過熱蒸汽,具體操作條件為:工作壓力為壓力P = gkgfc / m名稱(注:標準表和參考書中涉及的壓力,粘度,密度等均為舊的單元系統可以轉換成一個新的單元系統??紤]到這篇文章只是使用壓縮空氣代替蒸汽進行蒸汽流量計驗證的示范。如果將其轉換為合法的計量單位,則長度應為加長,這不利于解釋。當應用時,轉換可以基于該結果,結果是相同的。。因此,本文未使用合法的測量單位,過熱溫度為190°C(飽和溫度為174.5°C),即
  粘度計算結果表明,在規定的操作溫度下,空氣和蒸汽的粘度高于蒸汽的粘度。
  在這里,先分析相同數量的體積 - 它可以稱為等體積法。眾所周知,蒸汽的運行條件,即P = gkgf / cm2(Ikgf / cm2 = 0.1MPa,下同),Tf = 190°C,其密度從表中可知ρ蒸汽= 4.3687kg / m3,所以空氣密度是
  也就是說,當驗證蒸汽流量計時,應在過熱蒸汽條件下進行測試,壓力為P = 9(kgf / cm2),工作溫度為190°C。如果更換為壓縮空氣,按等體積法計算。當空氣操作溫度為20℃時,操作壓力P= 4.3647(kgf / cm 2)。
 ?。ɑ蛘邔⒖諝庖暈槔硐霘怏w,壓力和密度,溫度等之間的關系是從理想氣體方程pv = RT獲得的。
  兩次計算的計算結果大約為十分之五毫米。這是正常的,可以認為是空氣和蒸汽數據表本身的準確性以及計算公式本身的準確性。 )
  如果密度ρ值相同 - 它可以稱為等密度法。為了達到qm gas =ρ蒸汽,在ρwater=ρstea= 4.3687(kg / m3)的條件下,V gas / V vapor = 1.16546,也就是說,此時空氣的體積流量應增加蒸汽流量為1.14566倍。此時的空氣操作壓力可以通過插值從空氣密度計_內計算,或者可以通過氣體方程獲得。根據理想氣體的壓力與密度,溫度等之間的關系計算,此時的空氣工作壓力為
  如果已知蒸汽流量計的現場運行條件,則直接使用現場蒸汽的實際運行條件,例如當工作壓力P為4(kgf / cm2)且運行溫度為150時°C(此壓力下的飽和溫度為143°C)。通過上述方法可以獲得在20℃的操作溫度下的壓縮空氣的操作壓力,并計算如下。
  先如上所述計算在該操作條件下的蒸氣粘度。
 ?。ㄇЭ肆?厘米2)。在該運行狀態下,由于qm =Vρ,ρ的值是常數,如果需要ReD氣體= ReD氣體,并且qm氣體/ qm蒸汽= 1.2716條件,則v值的體積值應增加到1.2716倍。原始金額。從上述計算可以看出,在工作溫度恒定(室溫)的前提下,蒸汽的壓力和溫度不同,壓縮空氣的相應工作壓力也不同。也可以說,雖然現場蒸汽運行條件變化很大,但只要測試的蒸汽流量計的工作壓力,溫度和其他條件是已知的,如果蒸汽流量計用作測試介質蒸汽流量計,可以獲得相應的工作壓力。溫度條件。
  無論是使用蒸汽流量計現場運行條件,確定壓縮空氣的運行條件,執行蒸汽流量計的驗證,還是使用蒸汽流量計驗證裝置設計的蒸汽運行條件,確定壓縮空氣運行條件,并執行蒸汽流量計驗證(從驗證錯誤的方面分析,兩種方法各有其優缺點),有一個問題,如何在驗證后的字段的操作條件下切換到儀器錯誤實驗室條件。
  三、消除錯誤觀念
  為了適應上述轉換,在驗證記錄表時,應添加以下內容,如下表所示。
  從表中可以看出,我們之前參數的計算主要是將b值轉換為。驗證后獲得的值。 1 a。在值之后,您需要進一步轉換。
  步是將C值轉換為校正的蒸汽流量。d的數量。該轉化過程實際上將常溫20℃的量轉換成對應于蒸汽條件(溫度)的量。由于兩種狀態之間的溫差很大,它會給出不同類型和不同材料的蒸汽流量計,造成不同的影響是產生的誤差不同。對于孔板差壓流量計,孔板的孔口直徑熱膨脹,孔徑變為D = D20·[1 +λD(t-20)];對于夾緊式渦旋蒸汽流量計,可以使用K修復。 K [1 - λD(t-20)]。因此,根據該原理,校正計算以糾正該部分誤差。對于諸如分裂轉子的蒸汽流量計,應該使用大量實際數據來找到更準確的校正因子或校正公式。這項工作可以在實踐中積累,先找到粗略(大誤差)系數應用,然后進一步細化工作,后找到更準確的校正因子,使理論上對應的c值可以很容易地轉換。實際條件下蒸汽量的d值。
  第二步是在現場操作條件下將校正的蒸汽量d值轉換為蒸汽流量qm值。
  如果驗證了蒸汽流量計的壓縮空氣流量的運行條件,則在現場的實際運行條件下計算,并且流量計在驗證后轉換為個。步驟d值可以是,d值也是現場運行條件蒸汽量qm值。 如果壓縮空氣操作條件來自初由蒸汽流量計驗證裝置設計的固定蒸汽條件,則還需要該第二步轉換。 可以通過濃度校正系數方法校正該轉換。
  四、結論
  使用壓縮空氣代替蒸汽來驗證蒸汽流量計是重要且困難的。最主要的他們之間的密度也是不一樣的,所以還要進步來認證。

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