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气体丈量中的温压补偿使用

一、引言:气体流量常用气体体积流量来表征。气体体积流量是指单位时间内流经管道的气体体积量。众所周知,气体体积是随温度和压力的变化而…

一、导言:

气体流量常用气体体积流量来表征。气体体积流量是指单位时间内流经管道的气体体积量。众所周知,气体体积是随温度和压力的改动而改动的,所以气体的体积流量随工艺操作温度和压力的不同而不同。出产过程中,操作温度及压力常常发生改动,因而不同操作状况下的体积流量巨细没有可比性。为此,实践出产过程中,常用规划工况下的体积流量或规范状况(基准状况)下的体积流量来表征。所谓气体流量丈量的温度及压力补偿,其效果之一便是将操作状况下的体积流量换算成规划状况或规范状况的体积流量。因为流量计是按规划状况工艺条件进行规划制作或标定的,因而当操作工况违背规划工况时,流量丈量将发生差错。气体体积流量的温度和压力补偿的另一个效果,便是批改因为流量计作业条件违背规划工艺条件所带来的丈量差错。

便是因为气体的可压缩性,决议了它的流量丈量比液体杂乱。气体流量计量与被测气体的密度密切相关,而气体的密度又和温度、压力相关。所以,气体的流量丈量有必要通过温压补偿,才干精确的反响被测气体的流量数值。大部分气体,可近似地视为理想气体,其密度可用理想气体状况方程来表明。有的气体,如水蒸气,有别于理想气体,其密度不宜简略地用理想气体状况方程来表明。

现在,气体的丈量干流外表有孔板和涡街,交易计量选用质量流量计。质量流量计计量精确,不存在温压补偿问题,但价格昂贵,在气体丈量中使用不多。本文首要介绍孔板和涡街的温压补偿。

二、孔板丈量理想气体的温压补偿

2.1理想气体方程

理想气体状况方程(又称理想气体规律、普适气体规律)是描绘理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间联系的状况方程。它建立在玻意耳-马略特规律、查理规律、盖-吕萨克规律等经历规律上.

pV=nRT

若取规范状况(P0=1.01325*105、T0=273.15K)下的1摩尔(mol)理想气体,由阿伏伽德罗(Avogadro)规律知,气体的摩尔体积为22.4L/mol。因而,此刻常数C取特定值,用R表明

R值称为普适气体常量(universalgasconstant)。

2.2理想气体温压补偿公式推导

流量节省设备的国家规范GB/T2624-93中对规范状况下差压气体流量计的示值批改,在气体温度和压力改动时给出了气体体积流量计量的补正公式:

式中,qv为气体体积流量;p为气体压力;T为气体温度,Z为气体压缩系数;ε为流束膨胀系数。

2.3孔板测气体温压补偿公式的推导

被测介质的作业状况(温度、压力、粘度)参数和规划值有所改动时,丈量值和实践流量就存在差错。因而,有必要对流量进行在线批改,才干反响出实在的流量来。即同一质量的气体,在不同的压力和温度下体积是不同的,所以核算气体时都以规范状况下的温度t=0℃,压力P=101.33KPaabs时的体积状况下来核算。在核算孔板时,操作状况下和规范状况下的体积换算公式为:

Q为操作状况下的的体积流量;

Q0为规范状况下的体积流量

T为操作温度

T0为规范温度

P为操作压力

P0为规范压力

Z为压缩系数,5MPa以下气体近似为1,所以一般能够疏忽。

操作状况下的气体密度和规范状况下的气体密度换算公式为:

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