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:1427

                        
                                   
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 = PL /PS   k02 = BtS /APS  k03 = D/A

    k04 =(B tS /A P S)-(DPL /A P S)+F/A P S   k01 =1/ρd  

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

    则k01 = 0  k04 = F/APS 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 /APS =0.6645   k03 = D/A=3.6679×10-3  

    k04 = F/APS =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pd=0.8MPa、td=30℃;由于用量波动范围大,经常使用值是po=0.61MPa、to=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; 

                  ρo —实际条件下过热蒸汽的密度;

                  ρd —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ρo =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

 



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