氣體流量測(cè)量與溫壓補(bǔ)償

1、1氣體流量測(cè)量與溫壓補(bǔ)償氣體流量測(cè)量與溫壓補(bǔ)償摘要：要：本文介紹了氣體流量測(cè)量中溫度、壓力補(bǔ)償?shù)脑砑皵?shù)學(xué)模型，并且給出工程上的實(shí)現(xiàn)方法、故障處理關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：氣體流量測(cè)量溫壓補(bǔ)償工程實(shí)現(xiàn)故障處理1引言流量檢測(cè)儀表是發(fā)展生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具，物料總量的計(jì)量也是經(jīng)濟(jì)核算和能源管理的重要依據(jù)。隨著全球能源價(jià)格的上漲，為了加強(qiáng)能源管理，提高流量測(cè)量的精度成為企業(yè)更為迫切的要求。我廠配套至尿素界區(qū)的C

2、O2流量FI104（原合成至尿素CO2流量FI101）不僅作為CO2壓縮機(jī)防喘振控制運(yùn)算參考，而且參與氨炭比計(jì)算，是尿素車(chē)間工藝操作的重要依據(jù)之一。尿素操作工反映，按以往經(jīng)驗(yàn)，該流量指示不準(zhǔn)，并且與位于配套界區(qū)的CO2流量FT22010指示完全不一致。為了解決這一問(wèn)題，需要對(duì)該流量計(jì)引入溫壓補(bǔ)償，并就氣體的流量測(cè)量問(wèn)題進(jìn)行一些其它的探討。2補(bǔ)償原理與公式推導(dǎo)補(bǔ)償原理與公式推導(dǎo)流量計(jì)的種類(lèi)繁多，檢測(cè)原理也多種多樣，實(shí)際選用時(shí)要根據(jù)不同的工

3、作場(chǎng)合選擇。本文主要討論干氣體流量的測(cè)量與溫度、壓力補(bǔ)償。由于氣體具有可壓縮性，因此比液體的測(cè)量更為復(fù)雜。氣體的流量測(cè)量主要是采用差壓流量計(jì)，根據(jù)差壓流量計(jì)的測(cè)量原理，體積流量Q是差壓與密度的函數(shù)，而密度又是溫度和壓力的函數(shù)，實(shí)際使用時(shí)，由于介質(zhì)的密度與設(shè)計(jì)時(shí)的密度不同，會(huì)出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差，這是要對(duì)其進(jìn)行溫壓補(bǔ)償?shù)脑?。差壓流量?jì)的基本計(jì)算公式為：（1）式中：q為被測(cè)氣體在工作狀態(tài)下的體積流量；ρ為被測(cè)氣體在工作狀態(tài)下的密度；Δp為變

4、送器測(cè)得的差壓；K為系數(shù)，它包含流量系數(shù)、膨脹系數(shù)、管道孔徑等參數(shù)，一般情況下可以認(rèn)為它為常數(shù)。本文討論的溫壓補(bǔ)償是指補(bǔ)償密度隨溫度、壓力的變化所造成的影響。3=snnssPTPTqq（8）上式中壓力為絕對(duì)壓力，溫度為熱力學(xué)溫度。從式（8）可見(jiàn)，當(dāng)氣體的實(shí)際工況與設(shè)計(jì)工況相同時(shí)，流量計(jì)的示值與實(shí)際值相符（僅與差壓有關(guān)），當(dāng)實(shí)際工況偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，實(shí)際流量還會(huì)隨著溫度、壓力的變化而變化。例如，壓力變化6.25％(116)，流量就會(huì)相差25

5、％，可見(jiàn)誤差極大。因此，氣體流量測(cè)量必須進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。3工程實(shí)現(xiàn)工程實(shí)現(xiàn)對(duì)于一般的干氣體或者可以近似為干氣體的流量測(cè)量，可以利用DCS中溫壓補(bǔ)償模塊對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，以下以橫河CENTUMCS3000為例，對(duì)我廠尿素界區(qū)CO2壓縮機(jī)入口流量FI104進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。CS3000中溫壓補(bǔ)償模塊TheTemperaturePressureCrectionBlock(TPCFL)如下圖所示：其中IN端為流量測(cè)量輸入，Q01為溫度輸入，Q02為壓力輸