在孔板流量计量中干煤气工作密度对标准密度修正的影响因素分析

　　流量计量仪表种类较多,差压式流量计占有80%左右的比重。近年来虽然有一些新型的流量计投放市场,但是,由于结构、造价、使用条件等原因,以及在使用中不断暴露出来各种问题,使得差压式流量计在流量测量中仍居于主导地位。

　　在差压式流量计中,标准孔板流量计由于结构简单、制造成本低、研究最充分、标准化程度高而得到最广泛的应用。孔板流量计现已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格完善的一大类仪表。因此,在工业煤气流量计量中,标准孔板流量计是煤气计量的主要形式之一。

　　利用孔板进行流量计量时,密度是影响流量计量的重要参数,密度的准确性直接影响着贸易结算流量的准确性。

　　1　理论基础

　　1·1　流量和密度的关系

　　标准孔板流量计是由一次装置(孔板节流装置)和二次仪表(差压计和流量显示仪等)组成的一种流量测量仪表, GB/T 2624—93标准推荐的孔板体积流量计算公式[1]为:

　　只要严格按照GB/T 2624—93标准的要求进行设计、制造、安装和使用孔板流量计,流量的准确度是能够得到保障的。

　　1·2　密度对流量的影响分析

　　密度是影响流量计量的最重要的气体参数,密度ρ对流量qv的灵敏系数为1/2[3]。通过下面的例子能够更直观地说明密度对流量的影响。

　　在实际工业中,某煤气工作密度为0·9781kg/m3,流量为10 000m3/h。单纯由于密度变化引起的流量变化见图1。

　　由图1可知:密度增大1·5%,流量减小0·742%,当密度增大到0·9928 kg/m3时,流量减小到9926m3/h;密度减小5%,流量增大2·598%,当密度减小到0·9292kg/m3时,流量增大到10 260m3/h。

　　1·3　工作密度的计算

　　煤气的标准密度可以通过测定燃气相对密度的方法[2]得到,而在流量计算公式中,要用到工密度。根据参考文献[3],工作密度可以由如下公式得出:

　　式中:ρ1为煤气的工作密度, kg/m3;ρ0为煤气干部分的标准密度, kg/m3;p1为煤气在工作状态下的表压力(以下简称压力), kPa;p0为当地大气平均压力, kPa;pm1为煤气在工作温度下的饱和水蒸气压, kPa;ps为标准大气压,101·325kPa;φ为煤气相对湿度,无量纲;T0为煤气在标准状态下的热力学温度, 273·15K;T1为煤气在工作状态下的热力学温度,T1=t1+273·15℃, K;t1为煤气在工作状态下的摄氏温度(以下简称温度),℃;Z0为标准状态下,煤气的压缩系数;Z1为工作状态下,煤气的压缩系数;ρm1为工作状态下的饱和水蒸气密度, kg/m3。

　　2　分析研究

　　2·1　干煤气工作密度对标准密度的修正系数