混合气体流量测量的在线修正

　　1前言

　　目前，非固定组分混合气体的流量测量是工业流量测量中的难点，由十其混合比及工艺状况发生变化而导致测量误差比较大。我们就此误差的产生来源、消除误差的方法，结合济钢的实际情况作一些分析。济钢目前所使用的混合气体主要是混合煤气，该混合煤气是由高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气3种单一煤气混合而成，其混合比是随时变化的。流量测量方式主要是采用节流装置检测混合煤气流量。

　　2误差来源分析及解决方法

　　由于工艺条件发生变化或其它原因，将会导致混合煤气的混合比随时改变，而高、焦、转炉煤气的密度、动力粘度等热力学性质不尽相同，因而造成混合煤气的密度等热力学参数也不断发生改变，而作为一套已设计定型的节流装置来说，其设计压力、温度、刻度流量、介质密度、动力粘度等参数是固定不变的，因此、混合比变化使混合煤气组分发生变化而导致介质参数发生变化将会引起测量数据出现很大的误差。

　　节流装置在实际应用过程中，介质的压力、温度也不会总保持在设计压力和温度附近，经常发生很大的波动，因此，由于介质压力、温度变化引起介质密度变化同样会造成对测量数据的影响。

　　节流装置基本公式:

　　其中:

　　Q为流量，m，爪:

　　a为流量系数，无量纲量;

　　a二CZV下卿

　　p为孔径比，无量纲量;

　　C为流出系数，无量纲量:

　　C=0.5959+0.0312p，，一o.1840p吕+0.oo29p，，(10竿R闭)“，，

　　凡为雷诺数，无量纲量:

　　R闭=354[(QP)/(D月)]

　　月为动力粘度，CP;

　　D为管道内径，mm;

　　p为介质密度，k刁m，;

　　O为流束膨胀系数，无量纲量:

　　s=1一(0.41+0.35/30 )[OP/(kP)]

　　k为等嫡指数;

　　0P为差压，Pa;

　　P为压力，Pa;

　　d为节流装置孔径或喉部直径1mm 。

　　由以上公式可知，由于工况参数及介质参数变化将导致雷诺数R、的变化，但雷诺数R。，的变化一般不会超出节流装置的检测范围，因此雷诺数R。d的变化不会影响流出系数C和流量系数a，所以雷诺数R。.的变化对流量Q的影响在整个流量测量系统中是微乎其微的，完全可以忽略不计。由公式(l)可知测量误差主要是由于密度p的改变给流量Q带人的测量误差。

　　2.1介质密度变化引起的测量误差及修正

　　当流体是以设计状态(介质密度p)流经节流装置时，节流装置产生差压△P，对应瞬时流量Q(实际流量)，则有: