差压式流量测量技术问答（七）节流装置计算及温压补偿计算

专家：汪玉忠 领域：工业安全 行业：造纸印刷 日期：11-07-14 13:01 点击数：3366

                        
                                   天津石化炼油厂 汪玉忠 

    47 过热蒸汽流量的温压补偿方法如何实现？具体补偿公式是怎样的？

      过热蒸汽密度与温度、压力不遵守理想气体方程，因此没有已经总结好的物理公式。只能根据过热蒸汽密度与温度、压力的关系找出关联公式或经验公式进行补偿。常用的温压补偿公式见题45的式（45-3）（见《自动化博览》2011年第6期杂志P50）。补偿方框图如图12所示。
        
                          
                             图12 过热蒸汽流量温压补偿方框图

    根据过热蒸汽流量测量温压补偿运算式

       
   
                 （47-1）

    为了计算方便，将压力、温度变送器的量程上限选在满足仪表的校正范围内，所以

        将其代入式（47-1）得到：

        （47-2）

    设k₀₀ = P_L /P_S   k₀₂ = Bt_S /AP_S  k₀₃ = D/A

    k₀₄ =（B t_S /A P _S）－（DP_L /A P _S）+F/A P _S   k₀₁ =1/ρ_d  

    当压力变送器和温度变送器量程的起始点为零时， p_L =0  t_L=0

    则k₀₁ = 0  k₀₄ = F/AP_S 其余系数不变，将式（47-2）改写如下：

      （47-3） 

    式（47-3）为具有温度和压力补偿的运算公式。

    例题：测量某厂供汽锅炉过热蒸汽流量，其最大流量为8000kg/h，差压为0.2MPa，操作压力为3.4313±0.4903MPa（表），操作温度为440±60℃，管内径D=205mm，孔板内径d=130.41mm，写出具体的温压补偿式。

    选压力变送器量程为0～3.9226MPa，温度变送器量程为0～500℃，根据校正范围，采用最小二乘法求得：A=1.9155 B=0.01 D=7.0259 F=2.0326；计算各系数：

    k₀₂ = BtS /AP_S =0.6645   k₀₃ = D/A=3.6679×10^-3  

    k₀₄ = F/AP_S =0.3764  k₀₁= 0.0896  

    过热蒸汽流量温压补偿具体计算式为：

           

    48 实例说明某石化厂瓦斯气（副产品）的流量，当温度、压力变化时将有多大的偏差？

    某石化厂生产装置的副产品瓦斯气，因此温压变化频繁。采用基地式孔板差压式流量计测量瓦斯气，设计值为p_d=0.8MPa、t_d=30℃；由于用量波动范围大，经常使用值是p_o=0.61MPa、t_o=20℃，如果当前流量计指示4000 nm³/h，那么实际流量是多少？

    这里将瓦斯看作理想气体，根据设计值与实际值的关系，计算实际流量：
         
       
   
    产生10%的误差。

    49 实例说明测量过热蒸汽流量，当温度、压力变化时将产生多大的偏差？

    使用孔板差压式流量计测量过热蒸汽流量，设计压力为3.920MPa，温度为450℃。实际使用中，温度变化不大，压力经常波动在3.724MPa。如果流量计指示值是80000kg/h，其实际流量是多少？

    根据 （49-1）

            （49-2）

      得到 （49-3） 

    式中：q _{m o} —实际情况下的质量流量；

                 q _{m d} —设计条件下的质量流量； 

                  ρ_o —实际条件下过热蒸汽的密度；

                  ρ_d —设计条件下过热蒸汽的密度

    经过查表和计算：
  
    
     

    产生2.64%的误差。

    50 实例说明测量液态烃流量，当温度、压力变化时将产生多大的偏差？

    使用孔板差压式流量计测量某厂液态烃流量，设计密度ρd =470kg/m³，由于原料成分经常变化，当实际密度ρ_o =500kg/m³、流量计指示值为60000kg/h时，实际流量值和误差分别是：
kg/h
  
    
      δ=( qmo -qmd)/qmd=(63142-60000)/60000=5.24%

    产生了5.24%的误差。

    摘自《自动化博览》2011年第七期