飽和蒸汽流量計(jì)使用中K系數(shù)對(duì)于流量計(jì)算的影響

飽和蒸汽流量計(jì)是過(guò)程流量檢測(cè)儀表的一種節(jié)流裝置，是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測(cè)量氣體、蒸汽、液體及引的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測(cè)量。由于其具有悠久的應(yīng)用歷史，在使用中建立了完善的設(shè)計(jì)、計(jì)算、規(guī)格、選型數(shù)據(jù)庫(kù)表并形成了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。工程設(shè)計(jì)中孔板作為一種標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流元件得到廣泛的應(yīng)用，是工程人員進(jìn)行流量檢測(cè)設(shè)計(jì)的*選方案。
飽和蒸汽流量計(jì)測(cè)量原理
孔板用于過(guò)程流量檢測(cè)，是基于流體力學(xué)中的理想流體傳輸特性而制造出來(lái)的節(jié)流元件。
理想流體伯努利方程：Z1+P1/ρ1g+V12/2g= Z2+P2/ρ2g+V22/2g+hf
Z1 、Z2 是節(jié)流元件前后取壓點(diǎn)距離基準(zhǔn)平臺(tái)的垂直高度所產(chǎn)生的壓力水頭；
P1 、P2 是節(jié)流元件前后管線內(nèi)介質(zhì)的靜壓力；
V1、V2 是節(jié)流元件前后介質(zhì)的平均流動(dòng)速度；
ρ1、ρ2是節(jié)流前后介質(zhì)的密度，理想流體可看做節(jié)流前后密度不變?yōu)?ρ；
hf為節(jié)流元件造成的流體水頭損失，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件標(biāo)準(zhǔn)化安裝過(guò)程中可忽略不計(jì)。
根據(jù)以上公式及符號(hào)定義整理可得：
（V22 —V12）/2g=（ P1 —P2）/ρg + （Z1 — Z2 ）
根據(jù)流體的流量守恒定律知節(jié)流元件前后的流體流量相等：
Q1=Q2 ；Q1= V1S1，Q2 = V2S2，
由此可以得出節(jié)流元件的平均流速為：V2= V1 S1/ S2
式中S1、S2分別為管線及節(jié)流元件的流通橫截面積，由管線的通徑和節(jié)流孔板開(kāi)孔大小可以計(jì)算得出。
由此可以得出節(jié)流元件之前流體的平均流速：
V12= [（ P1 —P2）/ρg + （Z1 — Z2 ）]2g S22/(S12- S22 ) ；
實(shí)際使用中，節(jié)流元件前后取壓點(diǎn)到基準(zhǔn)平臺(tái)的垂直距離保持一致，因此
（Z1 — Z2 ） =0  由此上述公式可以化簡(jiǎn)為：
V1 =√（P1 —P2 ）√（2S22/(S12- S22 )ρ
=K√（P1 —P2 ）；
式中K=√（2S22/(S12- S22 )ρ在標(biāo)準(zhǔn)孔板安裝后的使用中保持基本恒定可看做一常數(shù)為流量系數(shù)，在工程設(shè)計(jì)計(jì)算中計(jì)算得出。
由上公式可知流體的流速與節(jié)流元件前后的壓差的開(kāi)平方成正比，只要我們檢測(cè)出節(jié)流元件前后的壓差值，就可以得到介質(zhì)的平均流速，由此可以計(jì)算出流體的體積流量，這就是節(jié)流孔板能夠測(cè)量流體流量的原理。
飽和蒸汽流量計(jì)使用中的誤差影響
由以上飽和蒸汽流量計(jì)的測(cè)量原理可以看出，是在假設(shè)一些條件恒定保持不變的情況下，才能實(shí)現(xiàn)孔板前后壓差的開(kāi)平方與流體的流速成正比。因此在實(shí)際工程使用中，這種限制條件能否保持恒定是保證飽和蒸汽流量計(jì)測(cè)量是否準(zhǔn)確的*要因素。為此我們?cè)谠O(shè)計(jì)、安裝以及使用維護(hù)中都需進(jìn)行相應(yīng)的工作。
K的影響
為保證流量系數(shù)K保持恒定，工程設(shè)計(jì)中對(duì)于介質(zhì)的密度要求準(zhǔn)確，因此在孔板選型過(guò)程中要提供流體正常使用中的溫度、壓力、密度、組分等參數(shù)。如果現(xiàn)實(shí)使用中這些參數(shù)偏離選型參數(shù)過(guò)大，則需要對(duì)流量系數(shù)重新進(jìn)行數(shù)值修正。大多數(shù)裝置的生產(chǎn)都會(huì)按照工程設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)來(lái)進(jìn)行，且在線流過(guò)程檢測(cè)對(duì)于參數(shù)的精度要求不是很苛刻，因此這種對(duì)孔板流量系數(shù)的修訂實(shí)際生產(chǎn)中并不多見(jiàn)。如果飽和蒸汽流量計(jì)用于物料的計(jì)量檢測(cè)中，則需進(jìn)行流體流量系數(shù)的補(bǔ)償措施，*常見(jiàn)的就是使用溫壓補(bǔ)償措施來(lái)進(jìn)行流量系數(shù)數(shù)值修訂。

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