21点玩法


yi、前yan

压缩空气流量是表述空气压缩机性能dezhongyao参数,也是工ye过程中测量dezhongyao参数。随zhou空气压缩机de广泛应用,其流量dezhun确测量秡a诓鷓in升级、工ye生产过程de控制he监测以ji节能减排都xian得至关zhongyao。压缩空气流量是指zai短暂时间内流过某上deng通截面de压缩空气数量yu通过时间之比。压缩空气数量以体积表示chen为体积流量,以质量表示chen为质量流量。

二、流量测量

流量测量方fa大致可以归纳为以下四种:①利用伯努利方程原li,通过测量流体差压信hao反ying流量de差压shi流量测量fa,用这种方fa制成de仪表如转子流量ji、靶shi流量jihe弯管流量jideng。②通过直jie测量流体流速得出流量de速dushi流量测量fa,用这种方fa制成de仪表如涡轮流量ji、涡jie流量ji、电磁流量jihechao声波流量jideng。③利用标zhun小容积lianxu测量流量de容积shi测量fa,用这种方fa制成de仪表如椭圆chi轮流量ji、腰轮流量ji簍u伟辶髁縥ideng。④以测量流体质量流量为mudede质量流量测量fa,用这种方fa制成de仪表如热shi质量流量ji、科shi质量流量jihe冲量shi质量流量jideng。但并非所有测量方fa或测量仪表秊i屎涎顾蹩掌髁縟e测量,应根据压缩空气本身de特性、测量yao求he使用条件不同,选择合适de测量方fa或仪表。以下就ji种适合压缩空气de常用de流量测量方fahe流量ji进行介绍。
1.节流装置流量测量节流装置测量流量是差压shi流量测量fadeyi种,zai压缩空气流量测量謝iao梅絝a使用*为pu遍,其精duhe稳定性也较好。其测量原li为zai充满流体de管xian中安装节流装置,则该装置de上you侧yuhou部或下you侧之间产生yi个静压差,该压差yu压缩空气流量之间有萬an╠e数值关系,通过测量差压值可以求得流量。

qm=C(1-β4)-1/2 επ(d/2)2(2Δpρ1)1/2 (1)

其体积流量可用下面degongshi萬anǎ裹/p>

qv=qm/ρ

shi中 qm——单位时间内流过节流装置de流体质量流量,单位为kg/s;

d——工kuang条件下yi次装置节流孔直径,单位为m;

β——直径比,指工作条件下yi次装置节流孔或hou部直径yu上you管dao内径之比;

Δp——差压,单位为Pa;

ρ——流体密du,单位为kg/m3;

ε——流体可膨胀性系数;压缩空气流量测量方fafenxi

C——流出系数。

常用de节流测量装置觴iao篈SME喷嘴测量装置、ISA1932喷嘴测量装置、孔板测量装置he文丘里喷嘴测量装置。其中ASME喷嘴heISA1932喷嘴测量装置de气体流出系数值较大,精du也较高,使用也较多。ASME喷嘴测量装置由于气体通常直統ou趴眨襶ao求测量喷嘴压差de压差ji量程较小,因此测量大流量时,该装置de尺寸也比较大,不便于移动测量,如tu1所示


                                              tu1 ASME喷嘴测量装置示意

                                                1.隔板2.礿i?.ASME喷嘴

ISA1932喷嘴测量装置则xiang对紧凑,体积小,便于携带he安装,测量fan围也xiang对较广,如tu2所示。

                                                      tu2 ISA1932喷嘴测量装置示意

为了研究ISA1932喷嘴测量装置yuASME喷嘴测量装置dezhong复性heyi致性,将两段ISA1932喷嘴测量段串jie,再yuASME测量段串jie。试验謝iao辛薎SA1932喷嘴前后测量段de差yi试验heISA1932喷嘴前后测量段两组压li表de偏差试验,将仪表带来de误差尽可能地减小,为更好地进行比秠un匝閦hun备了条件。
zai进行两taoISA1932喷嘴测量装置(1#装置yu2#装置)之间对比时,fenbie对直径为5.56mm、9.53mmhe15.88mmde喷嘴进行试验。试验jie果见表1。

                                                                  表1 试验jie果

为了验证ISA1932喷嘴测量装置dezhong复性,选取直径为9.53mmde喷嘴进行试验。保证试验工kuang基本xiang同de情kuang下,试验jie果见表2。

                                       表2 试验jie果(直径为9.53mm)

以上数据是zai压lihe流量差yi较大时de测量jie果,可以看出ISA1932喷嘴测量装置de精du、yi致性hezhong复性都比较liang好,且有较大de使用fan围,yi经达到了试验室测量压缩空气流量deyao求。
*后将ISA1932喷嘴测量装置yuASME喷嘴测量装置de测量jie果进行比较。由于两taoISA1932喷嘴测量装置yi致性liang好,用于比较de是两tao装置测量jie果de平均值。试验jie果见表3。

        表3 ISA1932喷嘴测量装置yuASME喷嘴测量装置de测量jie果

通过试验jie果可以发现ISA1932喷嘴测量装置zai使用直径为9.53he15.88mm喷嘴yuASME喷嘴测量装置zai测量jie果上保chiyi致,偏差均小于1%。而ISA1932喷嘴测量装置zai使用直径5.56mmde喷嘴时,误差很大,且是偏大方xiang。fenxi原因可能由于5.56mmdeISA1932喷嘴直径太小,气体中存zaide水di或油dixifuzai喷嘴上,导致喷嘴压差zeng大,测量jie果偏大。于是zai测量装置前加装了水fen离器he觮u似鳎俅谓礁鯥SA1932喷嘴测量装置串lian,并将直径为5.56mmhe9.53mmde喷嘴fenbie安装zai位于两个测量装置中进行试验,且交换位置后再次进行试验。试验jie果见表4。

                            表4 试验jie果(加装水fen离器he觮u似鳎?/p>

测量jie果表明zai安装水fen离器he觮u似骱螅饬渴輞u真shi值保chiyi致,误差也zai詓hi韋an围以内。因此,秡a贗SA1932喷嘴以ji同原lide孔板deng安装zai管dao内de测量装置,其上you应加装水fen离器he觮u似鳎Vて寰哂衴i定de洁净du。同时zai试验过程謝iao⑾盅筶ide偏差秡a诟美嘧爸胐e测量jie果影xiang较大,为保证测量精du,应选择0.4级或deng级更高de压li表或压li传感器。

节流测量装置通过选择合适de节流装置gongchen直径he直径比,可以很好地保证流量测量de精duhe稳定性,通常用于试验室稳定工kuang条件下de流量测量,适合测量流量de瞬时值。虽ran由于采集糺i鮤ePLC糺i鮠e进步,利用该原li制成dege类差压shi流量ji可以zai工厂复za条件测量流量de瞬时值he累ji值,通过温duhe压lide补偿也能达到较高de精du。但shiji工厂条件使用时,葄a泻芏嗳钡恪Ⅻ/p>

1)由于差压yu流量平方关系成zheng比,量程比也很小,因此测量fan围窄。

2)现场安装条件高,尤其是节流装置前直管段或后直管段现场yao求往往难以满足。

3)节流装置yu差压仪表间需yao有引管或阀门denglianjie,容易泄漏、堵塞he冻jie,造成测量shi灵。

4)尤其秡a诒陑hun孔板来说,标zhun孔板de尖锐du随运行时间yan长不断磨损变钝,测量zhun萬anren陆担淮蠊芫侗陑hun孔板zai高温下运行容易变形,形成凹tu面,影xiang测量zhun确du。

5)标zhun孔板、喷嘴压损大,对工厂节能不利。

2.涡jie流量ji

横簓ou衘ie流量jide测量主体是非流xian型旋涡发生体。当流体流过旋涡发生体时,zai发生体两侧会交替地产生旋蝬iaoai它de下you形成规则de两列不对chende旋涡義iao鐃u3所示。

                        tu3 旋涡发生原li

所示zaiyi定纙hou凳齠an围内,稳定de旋涡产生频率fyu旋涡发生体出de流速ν有萬an╠e关系:

f=Stv/d (2)

shi中 St——si特罗哈尔数;

d——为旋涡发生体de特征尺寸。

当旋涡发生体de形状he尺寸萬anê螅琷i可通过测量旋涡产生频率f来测量流量qv,其流量方程shi为:

qv=f/K (3)

shi中 K——仪表系数,yi般通过试验测得。

涡jie流量jideyou点:

1)jie构简单,安装wei护方便。

2)wu内部可动部件,使用寿命长。

3)测量精du较高,测量fan围较kuan。

4)压li损shi小。

其ju限性主yao是对振动he流体脉动较min竫iao园沧坝衴i定deyao求,且不适用于低纙hou凳齞e测量。

3.热shi质量流量ji

热shi质量流量jide原li是通过测量气体流经流量ji内加热元件时de冷却效应来ji量气体流量de。热shi质量流量ji气体通过de测量段内有两个热阻元件,其中yi个作为温du检测,另yi个作为加热器。温du传感元件用于检测气体温du,加热器则通过gai变电流来保chi其温duyu被测气体de温du之间有yi个heng定de温du差。当气体流速zeng加,冷却效应越大,使xu保chi热电阻间heng温de电流也越大。此热传dizheng比于气体质量流量,jigonggei电流yu气体质量流量有yi秡ae函数关蟙ao捶磞ing气体de流量,如tu4所示。

                          tu4 热shi质量流量ji原li

             n  1、4.热电偶2.管dao3.加热器5.功率表

热shi质量流量ji因为测量位置不同可fen为热fenbushihejin入shi。热fenbushi由于zai管外bibu置传感器,因此对huan境簍u躡i内dejiegou有较高yao求。因此测量压缩空气流量yi般使用jin入shi热shi质量流量ji。大部fenjin入shi热shi质量流量ji性能不shou安装姿势影xiang。ran而zai低流速测量时因shou管dao内气体对流de热流影xiang,使安装姿势xian得zhongyao。因此zai低流速流动时yaohuo得**测量,必xu遵xun制造厂依据仪表设jijie构而定de安装建议。热shi质量流量ji还具有压损低,流量fan围du大,精du高,可靠性好以ji不易shouhuan境影xiangdengyou点。热shi质量流量ji缺点zai于xiang应慢、会对小流量气体带来热量,对气体清洁duhelu点有yi定deyao求。

三、压缩空气流量jide选型

根据对美国所安装de千余台流量仪表de调查,发现约有60%所选择测量方fa不是*合适de或使用不zheng确,剩余de大部fen虽ran采用合适de测量方fa,却错误地bu置he安装。由此可见zheng确选择he使用流量ji并非易事。选择zheng确de压缩空气流量ji首先yao了jie仪表性能,根据测量精du、稳定性dengyao求,对仪表进行大概de过滤。如:试验室**测量可选用差压shi流量ji。其次,yao考虑安装条件,仪表处于管daode位置,前后直管段是否满足yao求,管daohe仪表是水平安装还是竖直安装,管dao周围空间大小是否便于仪表wei护deng;还yao考虑到现场de温du对仪表de影xiang,是否有电磁干rao,是否存zai振动,例如涡jie流量jiji使zai没有气体通过时,如果有振动,也可能会出现du数。*后,从经济方面考虑,如工厂zaixian监测de流量ji选择,则yao考虑减少压损,节约能hao;zai大规格de管dao上应尽量使用cha入shi流量ji,减少管路安装deng,以节约成本。另外,应尽可能保证压缩空气de洁净,以免影xiang测量精du,因此zai气体质量不好或zhe测量小流量时应加装油fen离器he水fen离器deng净化设备。

四、jie语

压缩空气流量测量是工ye过程中非常zhongyaodehuan节,而流量测量仪表多种多样,zai选择仪表时应充fen考虑到**du、测量huan境、zhong复性、测量fan围、压li损shihexiang应时间deng因素,才能选择到合适de仪表进行zheng确de测量。随zhou传感器糺i鮤eji算机糺i鮠e进步,压缩空气流量测量将xiang高可靠性、广泛de适应性jiliang好de信hao传输deng方面发展.
 
 

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