示踪法测量气体流量的试验研究

　　1前言

　　气体流量测量是流量计量土作的一个重要方面，目前气体流量的测量方法很多，如差压式测量方法、速度式测量方法等，这些测量方法技术成熟，应用广泛，但是采用这些方法的流量计量装置中流量计前后一般需要一定长度的直管段，或者一在管道中安装流动调整器，这在一些场合难以满足安装要求。采用示踪法测量气体流量，则不受管道形状和气体在管道内的流速分布影响，相反地，对十弯管和阀门等复杂的管道，正好能够促进气体的混合，提高流量测量的准确度。

　　目前，在煤炭、建筑等领域的漏风或通风测试中，示踪法测量气体流量应用较多。示踪法测量气体流量主要有传输时一间法、浓度衰减法和恒定释放法，本文主要研究恒定释放法(也称稀释法)，即将少量的示踪气体在土业气体输送管道中恒流释放，当示踪气体与管道内被测气体混合均匀后，用精密的气体浓度测试仪测量出示踪气体的浓度，从而计算出管道内被测气体的流量。

　　式中Q——示踪法计算得到的管道内气体流量 值，m3 /s

　　q——管道上游示踪气体的恒定释放量， m3 /s

　　c——体积浓度，ppm，纯气体时一为1

　　C1——管道下游测点处示踪气体的体积 浓度，ppm

　　C2——管道内示踪气体的本底浓度，ppm

　　其中所有气体流量及浓度均为同一气体状态(温度、压力、湿度)下的值。

　　搭建带有900弯头的示踪法测量气体流量的试验台，以空气作为被测气体，以CO作为示踪气体，将示踪法测量的流量与参考流量计的流量进行比较，分析示踪法测量气体流量的影响因素，并对示踪法在线校准气体流量计进行探讨。

　　2试验装置

　　图1示出示踪法测量气体流量的试验系统。

　　试验管道为内径0. 300m的钢管90弯头(曲率直径比为1.5)的上游管道长5m，下游管道长6m}管道内表面进行防锈处理。示踪气体为CO(纯度99. 985 % )，释放点位十弯头上游，其流量采用Alicat流量控制器进行精确控制，精度为1 0. 8%。取样点位十弯头下游，采用MGAS气体分析仪对示踪气体进行在线测试，精度为1 3%。在管道出口附近安装有TBQ -300C气体涡轮流量计，精度为1.0级;在管道出口处，安装有HL A型4风机，采用三菱F700变频控制器对其转速进行调节，从而调节管道内的空气流量。

　　3试验结果及分析

　　3. 1释放/取样方式比较

　　3.1.1单点释放/单点取样

　　单点释放/单点取样时一，其释放/取样装置如图2(a)所示，释放管内径0. OOSm，长0. 350m，顶部密封，释放孔孔径0. OOSm，取样装置与释放装置的尺寸相同，均竖直安装十管道中心位置。示踪气体在弯头上游管道3. 6m 12D D为管道直径)的中心处单点释放，取样点位十弯头下游，在管道半径r = 0. 000 m管道中心),r =0. 050m和:= 0. 100m的位置处单点取样，待管道内空气流量稳定后，气体分析仪每秒钟记录示踪气体浓度一次。