熱式質量流量計在氣體流量測量中的應用
發(fā)布時間：2022-08-08 23:29:20來源：www.qh-sr.com來源：..
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摘要：氣體測量是測量中的一個難點。由于低密度、低粘度、受溫度和壓力影響大等特點，用傳統(tǒng)的流量計很難實現(xiàn)高精度測量。
關鍵詞：氣體;量流量計;流量測量;應用;
充分利用熱式質量流量計高精度、智能化和維護量小的特點，在計量實踐中不斷摸索經驗，使氣體計量在實際應用中發(fā)揮其技術特性和應用特點，為企業(yè)增加效益做貢獻。
一、熱式質量流量計的性能特點
1.熱式質量流量計的優(yōu)點。
（1）熱式質量流量計適用于從毛細管到大管徑以及方型管等各種管道的測量，最大測量管徑可達9 m。
（2）無可動部件，檢測元件和恒熱源均密封，不與介質直接接觸。因而耐磨損，不易損壞，并可避免因旋轉、移動或震動等原因造成的部件磨損、斷裂和疲勞裂縫，因此使用時間長，維護量極低。
（3）不給工藝系統(tǒng)增加有效壓降，系統(tǒng)壓力損失可以忽略不計。
（4）對低流量測量最為敏感，這是其他任何流量計所無法相比的。量程范圍較寬，一般為100∶1，特定情況下達到1000∶1。
（5）測溫范圍和耐壓范圍寬，最高溫度454℃，耐壓最高7 MPa，可測量高溫、高壓介質。
（6）防過載能力強、實際流量高出滿量程流量范圍時，不會對儀表造成任何損壞。
（7）測量精度一般可達±1%，重復性為0.5%（滿量程）。
（8）安裝方式有插入式和直通式，可以在不中斷生產的情況下進行拆裝、標定。
（9）熱式質量流量計幾乎不受碳氫化合物的組成百分比變化的影響。因為碳氫化合物的導熱性十分相近，因此熱式質量流量計的精度和重復性不受分子量變化的影響。
2. 熱式質量流量計是一種實標的流量計。（1）任何一種流量計都有其局限性，從熱式質量流量計的工作原理可以知道，該類流量計測得的質量流量和介質的導熱性能有關，介質導熱性能不同，其流量與溫差的曲線不同。
針對這一情況，我公司的每一臺出廠流量計都采用實際標定（標定介質與使用介質相同）。并且，每臺流量計可儲存3套不同介質的校準信息，每套稱為一個校準組，這樣就可用于多種介質或多個安裝位置，使得該系統(tǒng)使用的領域進一步拓寬，偏差大大縮小。（2）傳感器安裝點上游應有15倍直徑的直管段、下游5倍，在此范圍內無彎管、閥門、及其他干擾物。安裝整流器后所需直管段可大幅降低。（3）由于熱式質量流量計采用RTD測量，所以氣體介質中不能含水，測量蒸汽必須是過熱蒸汽（液體的導熱系數(shù)比氣體大得多，給測量帶來較大誤差）。
二、熱式質量流量計的標定
AGAll#報告中明確指出，熱式質量流量計標定時使用液體而不是使用氣體，主要原因是液體標定的成本低廉。使用液體標定而應用于氣體計量，具有相同的性能指標。
三、操作條件的影響
操作溫度的影響。日常計量工作中對氣體溫度的影響很容易忽略。當溫度發(fā)生變化時，質量流量計傳感器測量管的剛性會發(fā)生變化。這種剛性與溫度的變化存在一定的函數(shù)關系，因此可以被修正。每臺質量流量計都內置了Ptloo進行測量管溫度的檢測，目的就在于補償由溫度變化而引起的影響。當操作溫度相對于儀表調零時的溫度相差較大時，必須考慮質量流量計加工過程中幾何機構上的不完全對稱對儀表的零點穩(wěn)定性的影響。
四、調零方式的影響
與質量流量計初期應用不同，目前熱式質量流量計零點的調整要求在正常工況下進行，簡單的說，就是除了流量為零外，其它各方面都應和正常計量沒有區(qū)別。這樣進行零點調整以后，理論上可以消除因被測介質溫度與流量計測量管溫度不一致、測量管重心偏移、測量管微小的不平衡等因素的影響。調零方式：測量管充滿被測介質，流速為零。①管道內無壓力或壓力很小時，關閉表前閥或關閉前后閥。②管道內有壓力時，關閉表后閥。因為流量計基本沒有工作在無壓力的情況下，所以一般按②進行。
五、振動和應力的消除對策
由于大部分的熱式質量流量計安裝位置的局限性比較強，很多情況下無法達到遠離振動源的要求，特別是管線的振動。為了減少振動對流量計精度的影響，很多資料上都提出要安裝支撐進行固定，用來避免或減少振動。齊魯石化股份有限公司的技術人員創(chuàng)造性地使用了可調式支架，較好地解決了振動的影響，同時還可以實現(xiàn)對流量計安裝不規(guī)范產生的應力的消除。安裝應力從開始安裝前就可以盡量避免，避免的主要方式有：（1）安裝時儀表技術人員必須在場，通過目測基本確認應力是否存在;（2）使用技術熟練的、懂得質量流量計特性的隊伍進行施工;（3）首先做好短節(jié)連接完表體后整體安裝;（4）固定支架牢固;（5）增加柔性管等。安裝完成后，用手操器進行調零測試（僅限于9739），如果STD，DEV值較小，就可以認為安裝良好，否則就需要使用可調式支架進行調節(jié)。
總之，質量流量計的技術在不斷發(fā)展，質量流量計的應用更是一個不斷實踐、不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的學習過程。在實際應用中要找出影響質量流量計的因素，并采取相應的措施加以消除，使質量流量計的應用水平再上一個新臺階。
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