氣體流量測量與溫壓補償

1、1氣體流量測量與溫壓補償氣體流量測量與溫壓補償摘要：要：本文介紹了氣體流量測量中溫度、壓力補償?shù)脑砑皵?shù)學模型，并且給出工程上的實現(xiàn)方法、故障處理關鍵詞：關鍵詞：氣體流量測量溫壓補償工程實現(xiàn)故障處理1引言流量檢測儀表是發(fā)展生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具，物料總量的計量也是經(jīng)濟核算和能源管理的重要依據(jù)。隨著全球能源價格的上漲，為了加強能源管理，提高流量測量的精度成為企業(yè)更為迫切的要求。我廠配套至尿素界區(qū)的C

2、O2流量FI104（原合成至尿素CO2流量FI101）不僅作為CO2壓縮機防喘振控制運算參考，而且參與氨炭比計算，是尿素車間工藝操作的重要依據(jù)之一。尿素操作工反映，按以往經(jīng)驗，該流量指示不準，并且與位于配套界區(qū)的CO2流量FT22010指示完全不一致。為了解決這一問題，需要對該流量計引入溫壓補償，并就氣體的流量測量問題進行一些其它的探討。2補償原理與公式推導補償原理與公式推導流量計的種類繁多，檢測原理也多種多樣，實際選用時要根據(jù)不同的工

3、作場合選擇。本文主要討論干氣體流量的測量與溫度、壓力補償。由于氣體具有可壓縮性，因此比液體的測量更為復雜。氣體的流量測量主要是采用差壓流量計，根據(jù)差壓流量計的測量原理，體積流量Q是差壓與密度的函數(shù)，而密度又是溫度和壓力的函數(shù)，實際使用時，由于介質(zhì)的密度與設計時的密度不同，會出現(xiàn)較大的測量誤差，這是要對其進行溫壓補償?shù)脑颉２顗毫髁坑嫷幕居嬎愎綖椋海?）式中：q為被測氣體在工作狀態(tài)下的體積流量；ρ為被測氣體在工作狀態(tài)下的密度；Δp為變

4、送器測得的差壓；K為系數(shù)，它包含流量系數(shù)、膨脹系數(shù)、管道孔徑等參數(shù)，一般情況下可以認為它為常數(shù)。本文討論的溫壓補償是指補償密度隨溫度、壓力的變化所造成的影響。3=snnssPTPTqq（8）上式中壓力為絕對壓力，溫度為熱力學溫度。從式（8）可見，當氣體的實際工況與設計工況相同時，流量計的示值與實際值相符（僅與差壓有關），當實際工況偏離設計工況時，實際流量還會隨著溫度、壓力的變化而變化。例如，壓力變化6.25％(116)，流量就會相差25

5、％，可見誤差極大。因此，氣體流量測量必須進行溫壓補償。3工程實現(xiàn)工程實現(xiàn)對于一般的干氣體或者可以近似為干氣體的流量測量，可以利用DCS中溫壓補償模塊對其進行補償，以下以橫河CENTUMCS3000為例，對我廠尿素界區(qū)CO2壓縮機入口流量FI104進行溫壓補償。CS3000中溫壓補償模塊TheTemperaturePressureCrectionBlock(TPCFL)如下圖所示：其中IN端為流量測量輸入，Q01為溫度輸入，Q02為壓力輸