金屬管浮子流量計(jì)測量氣體流量的流量換算

  金屬管浮子流量計(jì)以一種過程控制儀表，以*的優(yōu)勢，可適應(yīng)在高溫高壓、強(qiáng)腐蝕、易燃易爆的危險(xiǎn)場所。在這些苛刻的環(huán)境下便于維護(hù)，也解決了在生產(chǎn)商的許多難題。金屬管浮子流量計(jì)也被許多用戶所青睞。那么要想正確選擇流量計(jì)的規(guī)格，現(xiàn)場使用好儀表就必須要清楚它們之間的流量換算關(guān)系。

   金屬管浮子流量計(jì)是由傳感器和指示器組成，除就地指示瞬時(shí)流量外，還可遠(yuǎn)傳輸出4～20mADC電信號(hào)，整體采用模塊式組合設(shè)計(jì)，可在現(xiàn)場快速增加上下限開關(guān) 、流量累積功能 ，各功能單元板為插裝結(jié)構(gòu)，具有更換部件簡單、方便、定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)。

　　在用戶生產(chǎn)和使用過程中經(jīng)常遇到流量的公式換算問題，特別是氣體行業(yè)如制氮設(shè)備、氨分解等等。那么為什么要進(jìn)行流量換算：

　　我們常州良邦儀表作為制造流量計(jì)的廠家，我們就來詳細(xì)的談一下這個(gè)問題。我們?cè)跇?biāo)定流量計(jì)的過程是用水或空氣來進(jìn)行浮子流量計(jì)的標(biāo)定的。由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)介質(zhì)的狀態(tài)和標(biāo)定時(shí)不同，根據(jù)測量原理，浮子在測量管中的同一位置所代表的流量值和標(biāo)定時(shí)是不同的，要想正確選擇流量計(jì)的規(guī)格、現(xiàn)場使用好儀表，就要知道它們之間的流量換算關(guān)系。

　　另外浮子流量計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其精度是相對(duì)于滿量程而言的，所以用戶使用時(shí)，其常用流量應(yīng)達(dá)到滿量程的60%～80%以上較為合理，如果用在50%以下則相對(duì)誤差會(huì)增大，精度受影響，如果流量超過滿量程更是無法正常測量，因此只有正確進(jìn)行流量換算才能選出適合的儀表。

　　流量換算的依據(jù)：

　　換算的依據(jù)主要有兩個(gè)：浮子流量計(jì)的理論計(jì)算公式和理想氣體的狀態(tài)方程。

　　浮子流量計(jì)的計(jì)算公式

　　(1)

　　式中：Q——體積流量

　　a——流量系數(shù)

　　Fk——浮子Z大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環(huán)隙面積

　　g——重力加速度

　　Vf——浮子的體積

　　ρf——浮子的密度

　　ρ——被測流體的密度

　　A——浮子的Z大截面積(式中的單位為cm、g、s制)

　　理想氣體的狀態(tài)方程

　　(2)

　　式中：P0，P1——兩種狀態(tài)下的壓力

　　T0，T1——兩種狀態(tài)下的溫度

　　V0，V1——兩種狀態(tài)下的體積從理想氣體的狀態(tài)方程可以演繹出以下兩種關(guān)系 ：

　　a流量關(guān)系(3)

　　B密度關(guān)系 (4)

　　式中：M——介質(zhì)的質(zhì)量

　　ρ——介質(zhì)的密度

　　Q——介質(zhì)的流量

　　3 流量換算公式

　　流量計(jì)測量不同介質(zhì)時(shí)流量之間的關(guān)系如下式：

　　從式中可以看到浮子流量計(jì)流量換算的實(shí)質(zhì)是密度換算。

　　3.1 液體的測量和換算

　　流量計(jì)用于液體流量測量時(shí)，制造廠是用常溫下清潔的水作為校驗(yàn)液來標(biāo)定的，若被測介質(zhì)的密度與水的密度不同，應(yīng)對(duì)被測介質(zhì)的流量進(jìn)行換算。公式如下：

　　(6)

　　式中：Q1——被測介質(zhì)的實(shí)際流量

　　Q0——換算成水的流量

　　Kp——體積流量的密度修正系數(shù)

　　ρf——浮子部件的密度：7900kg/m3

　　ρ0—— 20℃時(shí)水的密度：998.2kg/m3

　　ρ1——被測介質(zhì)的密度：kg/m3

　　3.2 氣體的測量和換算

　　流量計(jì)用于氣體流量測量時(shí)，制造廠是用標(biāo)準(zhǔn)狀況下(20℃、101.325kPa)的空氣進(jìn)行標(biāo)定的，由于氣體的密度遠(yuǎn)小于浮子密度， 公式( 5 ) 簡化為：

　(7)

　　式中各項(xiàng)均為工作狀態(tài)下的值，為方便起見應(yīng)換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，將公式(3)和(4)代入并整理后便得到氣體的換算公式

　　(8)

　　式中：Q1——被測氣體工作狀況下的流量換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量(Nm3/h)

　　Q0——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的流量(Nm3/h)

　　ρ1——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下被測氣體的密度(kg/m3)

　　ρ0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度：(1.205kg/m3)

　　P1——被測氣體工作狀況下的壓力(表壓+大氣壓)MPa

　　P0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的壓力(0.101325MPa )

　　T1——被測氣體工作狀況下的開爾文溫度

　　T0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的開爾文溫度(293.15K)

　　Kρ——氣體的密度修正系數(shù)

　　Kp——氣體的壓力修正系數(shù)

　　KT——氣體的溫度修正系數(shù)

　　應(yīng)用實(shí)例：

　　儀表選型的實(shí)質(zhì)就是求出換算流量Q0，再根據(jù)流量規(guī)格選出合適的儀表型號(hào)。

　　例題1用戶的被測介質(zhì)為二氯丙烷，密度1130kg/m3，流量上限為10001/h，如何選型?

　　解：換算流量×1000=1074.31/h

　　因此用DN25口徑的浮子流量計(jì)進(jìn)行測量比較合適。

　　例題 2用戶的被測介質(zhì)為乙炔(密度為1.091kg/Nm3)，壓力為3kgf/cm2，溫度為25℃，流量上限為10m3/h時(shí)，如何選型?

　　解：被測氣體的壓力p1=3×98.1+101.325=395.625kPa

　　標(biāo)準(zhǔn)狀況下的流量×10=38.39Nm3/h

　　換算流量×38.39=18.64Nm3/h

　　因此用DN15口徑的浮子流量計(jì)進(jìn)行測量比較合適。

　　以上詳細(xì)敘述了金屬管浮子流量計(jì)的換算依據(jù)，相信您已經(jīng)有所了解。只有熟練掌握浮子流量計(jì)的流量換算對(duì)正確選表和用表至關(guān)重要。因此了解浮子流量計(jì)的性能特點(diǎn)和儀表選型的方法，才能正確選擇性能和價(jià)格比較高的類型。