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一种现场实用的气体流量计系统校准方法
关键字:气体流量计,流量计    日期:2019-7-11 9:40:46

摘要:气体流量计量的系统误差长期困扰着冶金、化工企业能源计量管理工作。针对这一问题,本文在阐明气体流量计系统校准原理的基础上,利用企业现有资源提出一种现场实用的气体流量计系统校准方法,并介绍了现场应用案例。该方法投人少、效果好,适用工业企业气体流量计系统的校准,值得推广。

在冶金、化工企业能源气体流量计量中,多采用节流装置、一次差压表、二次流量累积器构成计量检测系统[1]。由于节流装置设计误差以及节流装置安装、一次差压表、二次表流量累积器、温度补正[2]、压力补正[2]各环节计量误差的影响,气体流量计量的系统误差长期困扰着冶金、化工企业能源计量的管理工作,使得气体发生单位和使用单位的能源计量无法平衡。企业为了提高计量的准确性每年对一次差压表、二次流量累积器,压力补正的进行标定[1],也只能保证仪表本身的准确度[3],但是对整套流量检测装置的系统误差无法修正。这一问题直接影响到企业的成本核算和经济效益。因此找到适宜生产性企业能源气体流量计量的系统校准方法,是企业长期渴望解决的,是对生产经营具有重要意义的现实问题。

1气体流量计的系统校准方法

1。1气体流量计的系统校准原理

本气体流量计的系统校准原理;假设我们有一个40L容量的储气瓶。当储气压力一定时,储气瓶内的储气量为定值。当储气压力从某一高值降到某一低值时,储气瓶内排出的气体也为定值。我们把企业的供气管网想象为大储气瓶,通过计算后得出企业的供气管网在确定的条件下输出的储气量与被效验流量计的计量数据进行比对的方法。

1.2气体流量计的系统校准理论推导

本气体流量计的系统校准原理是依据理想气体方程

上述式中为总气容量的储气量,Nm³P为气罐的绝对压力,MpaF为总气容量的容积,m³;K为计算系数,=9。80665。企业管网的容积F确定不变,管网中的储气量与管网压力P成正比。

上述式中为由安装在气罐的标准压力表,排气前后两次读取;(  Q2Q1认为总气容量的排气前后两次储气量。

计算得出总气容量输出的储存气体量的变化量作为标准流量值。

被校准气体流量计累积量的増加值作为测量值,计算出被校准气体流量计的绝对误差值,然后再对被校准气体流量计的系统误差值进行修订。

1是典型的企业某种气体的管网系统图:包含有发生量计量系统、管网构成、气体储罐和使用量计量系统。

1.3气体流量计的系统校准具体方法

本气体流量计的系统校准具体方法是:使用企业现有的能源介质管网,新添加1块高精度的标准压力表安装在现场供气管网上,对某一指定的气体流量计进行系统校准。

1)对气罐和管网进行充气,使气罐压力P上升到最高工作压力;

2)将入管网截止阀关闭,同时记录标准压力表压力值A,被校准气体流量计智能累积器累积量值;

3)气罐和管网的存储气体开始向用户供气,气罐压力开始下降,当下降至用户常用压力时,同时记录气罐标准压力表压力值P2,被校准气体流量计智能累积器累积量值,立即将入管网截止阀打开,恢复正常供气。

4)进行计算,依据企业实际管网情况计算出总气容量的容积。依据供气前后的压力差和总气容量的容积计算出总气容量输出的储存气体量。

通过控制管网气体的流动过程并记录。首先计算企业现有的管网气容量和储罐气容量之和,以下称总气容量,在某时段总气容量输出的储存气体量可通过气罐输气前后两个时刻总气容量的绝对压力差计算得出,并将该总气容量输出的气体量作为标准量值。进而与被校累积器在该时段累积量的増加值,即该时段气体的消耗量测量值进行比较,得出整个流量计量系统的误差,如果超差,通过调整累积器流量系数进行适当修正。

2具体实施实例

依据气体理想方程,通过计算得出气体储量的变化量作为标准流量,对在线气体流量计进行校准,修正在线气体流量计的系统误差,保证在线气体流量计量系统准确可靠。

氢气流量为例,陈述具体实施方式,具体标定步骤如下:

1)对气罐和管网进行充气,使气罐压力P上升到最高工作压力1.5Mpa

2)将入管网截止阀关闭,同时记录:气罐压

力值P11.5Mpa;被校准气体流量计累积量值

QF115536.6m³;

3)气罐和管网的存储气体开始向用户供气,气罐压力开始下降,当下降至用户常用压力时0.3 Mpa,同时记录气罐压力值P20。3 Mpa;被校准气体流量计累积量QF118031.7m³;立即打开入管网截止阀,恢复正常供气;

4)进行计算。以公司氢气管网情况:一个球罐,容积为187.4m³;管网管道使用的是内径65mm,管道长1300km,容积为4.31m³。总气容量的容积为191.7m³。

总气容量输出的储存气体量为:

调整累积器流量系数-9.98%进行修正在线气体流量计的系统误差。

3.结论

本流量计校准方法,技术理论严谨,准确;校准方法利用企业自身已经具有的管网条件,只添加1块高精度的标准压力表,投入成本低,可行性强,便于推广使用,是一种现场实用的气体流量计系统校准方法。它给能源计量管理提供准确数据,提高企业的生产效率和经济效益。

 

 

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