影响孔板流量计进行煤气流量计量的因素探究
由于城市人工煤气的特殊性,出厂煤气多为大口径的低压传送,介质不纯,含有水汽、杂质,易污染计量装置,所以目前尚难找到一种理想的流量计量装置,对人工煤气进行准确、稳定的流量计量。国内煤气行业大多采用孔板流量计进行煤气流量计量,通过采取一些措施:加强出厂煤气的工况管理,使出厂煤气工况接近设计工况;尽量减少出厂煤气的杂质和脉动;按时排水、定期清洗孔板、管道;定期校准/检定二次仪表和计算机系统;定时进行出厂煤气的取样,并按国标规定的方法进行煤气密度的测定等等。在目前技术条件下,应该说是一种较现实可行的方法。只要严格按ISO5167标准的指南要求进行设计、制造、安装、计算,规范地使用孔板流量计,其准确度是能得到保障的。
本文通过对影响孔板流量计进行流量计量的因素进行分析研究,提出了进行合理补偿的模型,经检验对大口径管道进行煤气流量计量是可靠的。
1 湿煤气结算的全补偿公式
通过把流经孔板处的气体流量计算公式[4]经过状态变换,再考虑湿度、压缩因子得到的湿煤气结算流量全补偿公式如下:
式中:qVN,w为结算条件下湿煤气体积流量, m3/h;ε为煤气可膨胀因数,无量纲;C为孔板流出因数,无量纲(ε, C计算公式见ISO5167-2003);β为孔板内径d与管道内径D比,β=d/D,无量纲;p为湿煤气在运行工况时的表压力, kPa;p0′为当地大气平均压力, kPa;Pm1为湿煤气在运行温度下的饱和水蒸汽的绝对压力, kPa;为煤气的相对湿度,%;p0,N为结算压力, kPa;pm,N为结算状态下的饱和水蒸汽绝对压力, kPa;为煤气在结算状态下的相对湿度,%;TN为结算温度, K;T为湿煤气的(运行)温度, K;ZN、Z为气体压缩因子,无量纲;Δp为孔板压差, kPa;ρ0为干煤气在0℃和1个标准大气压(101.325 kPa)时的密度, kg/m3;ρm1孔板节流装置的方法》中也采用了这一公式计算.
2 分析和研究
湿煤气结算流量全补偿公式,是从ISO5167标准的流量计算公式转化而来,当然要满足ISO5167标准对孔板、直管段及其安装、使用的要求。本文仅针对这一计算公式,对参与计算的所有参数分类进行分析和研究,找出各参数变化对流量的影响程度,从而正确估算各参数可能给流量计量带来的误差,以正确使用这一计算公式。
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