飽和蒸汽流量計使用中K系數對于流量計算的影響

飽和蒸汽流量計是過(guò)程流量檢測儀表的一種節流裝置，是將標準孔板與多參數差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及引的流量，廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測量。由于其具有悠久的應用歷史，在使用中建立了完善的設計、計算、規格、選型數據庫表并形成了標準規范。工程設計中孔板作為一種標準的節流元件得到廣泛的應用，是工程人員進(jìn)行流量檢測設計的首選方案。
飽和蒸汽流量計測量原理
孔板用于過(guò)程流量檢測，是基于流體力學(xué)中的理想流體傳輸特性而制造出來(lái)的節流元件。
理想流體伯努利方程：Z1+P1/ρ1g+V12/2g= Z2+P2/ρ2g+V22/2g+hf
Z1 、Z2 是節流元件前后取壓點(diǎn)距離基準平臺的垂直高度所產(chǎn)生的壓力水頭；
P1 、P2 是節流元件前后管線(xiàn)內介質(zhì)的靜壓力；
V1、V2 是節流元件前后介質(zhì)的平均流動(dòng)速度；
ρ1、ρ2是節流前后介質(zhì)的密度，理想流體可看做節流前后密度不變?yōu)?ρ；
hf為節流元件造成的流體水頭損失，在標準節流元件標準化安裝過(guò)程中可忽略不計。
根據以上公式及符號定義整理可得：
（V22 —V12）/2g=（ P1 —P2）/ρg + （Z1 — Z2 ）
根據流體的流量守恒定律知節流元件前后的流體流量相等：
Q1=Q2 ；Q1= V1S1，Q2 = V2S2，
由此可以得出節流元件的平均流速為：V2= V1 S1/ S2
式中S1、S2分別為管線(xiàn)及節流元件的流通橫截面積，由管線(xiàn)的通徑和節流孔板開(kāi)孔大小可以計算得出。
由此可以得出節流元件之前流體的平均流速：
V12= [（ P1 —P2）/ρg + （Z1 — Z2 ）]2g S22/(S12- S22 ) ；
實(shí)際使用中，節流元件前后取壓點(diǎn)到基準平臺的垂直距離保持一致，因此
（Z1 — Z2 ） =0  由此上述公式可以化簡(jiǎn)為：
V1 =√（P1 —P2 ）√（2S22/(S12- S22 )ρ
=K√（P1 —P2 ）；
式中K=√（2S22/(S12- S22 )ρ在標準孔板安裝后的使用中保持基本恒定可看做一常數為流量系數，在工程設計計算中計算得出。
由上公式可知流體的流速與節流元件前后的壓差的開(kāi)平方成正比，只要我們檢測出節流元件前后的壓差值，就可以得到介質(zhì)的平均流速，由此可以計算出流體的體積流量，這就是節流孔板能夠測量流體流量的原理。
飽和蒸汽流量計使用中的誤差影響
由以上飽和蒸汽流量計的測量原理可以看出，是在假設一些條件恒定保持不變的情況下，才能實(shí)現孔板前后壓差的開(kāi)平方與流體的流速成正比。因此在實(shí)際工程使用中，這種限制條件能否保持恒定是保證飽和蒸汽流量計測量是否準確的首要因素。為此我們在設計、安裝以及使用維護中都需進(jìn)行相應的工作。
K的影響
為保證流量系數K保持恒定，工程設計中對于介質(zhì)的密度要求準確，因此在孔板選型過(guò)程中要提供流體正常使用中的溫度、壓力、密度、組分等參數。如果現實(shí)使用中這些參數偏離選型參數過(guò)大，則需要對流量系數重新進(jìn)行數值修正。大多數裝置的生產(chǎn)都會(huì )按照工程設計時(shí)的參數來(lái)進(jìn)行，且在線(xiàn)流過(guò)程檢測對于參數的精度要求不是很苛刻，因此這種對孔板流量系數的修訂實(shí)際生產(chǎn)中并不多見(jiàn)。如果飽和蒸汽流量計用于物料的計量檢測中，則需進(jìn)行流體流量系數的補償措施，最常見(jiàn)的就是使用溫壓補償措施來(lái)進(jìn)行流量系數數值修訂。

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