摘要(yao):文章(zhang)通過(guo)對比(bi)主流(liu)氫氣(qi)流量(liang)計 的(de)測量(liang)原理(li),分析(xi)流量(liang)計在(zai)測量(liang)介質(zhi)爲氫(qing)氣時(shi)産生(sheng)的誤(wu)差原(yuan)因,有(you)針對(dui)性的(de)提出(chu)合理(li)的解(jie)決方(fang)案,提(ti)高氫(qing)氣☁️計(ji)量精(jing)度。
0引(yin)言
　　氫(qing)氣具(ju)有能(neng)量密(mi)度高(gao).熱轉(zhuan)化效(xiao)率高(gao)、無污(wu)染,故(gu)氫能(neng)的發(fa)展💛前(qian)景十(shi)分光(guang)明,受(shou)到了(le)各行(hang)各業(ye)的廣(guang)泛關(guan)注和(he)應用(yong),例💁如(ru)用于(yu)高🤟能(neng)燃料(liao)、石化(hua)工業(ye)原料(liao)、冶金(jin)工業(ye)還原(yuan)劑及(ji)金屬(shu)高溫(wen)加工(gong)中的(de)保護(hu)氣等(deng)。氫⭕氣(qi)既是(shi)石油(you)煉制(zhi)和👌石(shi)油化(hua)工的(de)副産(chan)品,又(you)是石(shi)油煉(lian)制和(he)石油(you)㊙️化工(gong)加氫(qing)工藝(yi)過程(cheng)的重(zhong)要原(yuan)料資(zi)源🏃‍♀️。當(dang)前重(zhong)質原(yuan)油、高(gao)含硫(liu)原油(you)對石(shi)油煉(lian)化公(gong)司的(de)渣油(you)加氫(qing)及加(jia)氫裂(lie)化的(de)裝置(zhi)處理(li)能力(li)不斷(duan)提高(gao),在油(you)品市(shi)場對(dui)質量(liang)的不(bu)斷升(sheng)級要(yao)求下(xia)，進一(yi)步推(tui)動高(gao)耗氫(qing)的加(jia)氫裝(zhuang)置全(quan)面發(fa)展,使(shi)得煉(lian)化公(gong)司對(dui)氫氣(qi)的需(xu)求量(liang)和品(pin)♊質逐(zhu)年提(ti)升,氫(qing)氣的(de)生産(chan)管理(li)逐✏️漸(jian)成爲(wei)影響(xiang)煉油(you)廠效(xiao)益的(de)主要(yao)因素(su)之-凹(ao)。
1流量(liang)計的(de)選擇(ze)及計(ji)量誤(wu)差分(fen)析
　　由(you)于氫(qing)氣在(zai)元素(su)周期(qi)表中(zhong)分子(zi)量最(zui)小，密(mi)度低(di),要👉準(zhun)确計(ji)量就(jiu)非常(chang)不容(rong)易。要(yao)正确(que)的選(xuan)擇達(da)到計(ji)量要(yao)求的(de)流量(liang)計,不(bu)僅要(yao)熟悉(xi)各種(zhong)流量(liang)計的(de)結構(gou)原理(li),還應(ying)根據(ju)實🛀🏻際(ji)使用(yong)情況(kuang)考慮(lü)以下(xia)幾個(ge)方面(mian):流量(liang)計的(de)性能(neng)、測量(liang)介質(zhi)的特(te)性🧡、現(xian)場安(an)裝要(yao)求環(huan)境🔆因(yin)素、流(liu)量計(ji)的價(jia)格。才(cai)能選(xuan)取合(he)适的(de)流量(liang)計進(jin)行氫(qing)氣計(ji)量。
1.1節(jie)流式(shi)流量(liang)計
　　節(jie)流式(shi)流量(liang)計是(shi)一種(zhong)典型(xing)的 差(cha)壓式(shi)流量(liang)計 ,是(shi)目前(qian)工業(ye)生産(chan)中用(yong)來測(ce)量氣(qi)體、液(ye)體和(he)蒸氣(qi)流量(liang)的最(zui)常用(yong)🥵的一(yi)種流(liu)量儀(yi)表D。由(you)安裝(zhuang)在管(guan)道中(zhong)的節(jie)流件(jian)和測(ce)量♋差(cha)壓并(bing)顯示(shi)流量(liang)的 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 組成(cheng)。優點(dian)在于(yu):(1)結構(gou)簡單(dan),安裝(zhuang)方便(bian),工作(zuo)可靠(kao),成本(ben)低,能(neng)滿足(zu)工程(cheng)測量(liang)的需(xu)要。(2)使(shi)用曆(li)史長(zhang),有豐(feng)富的(de)、可靠(kao)🐪的實(shi)✊驗數(shu)據,設(she)計加(jia)工标(biao)準化(hua),不需(xu)要進(jin)行實(shi)際标(biao)定,也(ye)能在(zai)已知(zhi)的不(bu)确定(ding)的範(fan)圍内(nei)進行(hang)流量(liang)測量(liang)凹。
　　以(yi)節流(liu)式流(liu)量計(ji)應用(yong)最廣(guang)泛的(de)标準(zhun)件一(yi)标準(zhun)孔闆(pan)爲🚶‍♀️例(li)👅,在設(she)計計(ji)算時(shi),需要(yao)提供(gong)測量(liang)介質(zhi)氫氣(qi)的工(gong)況✌️壓(ya)力.工(gong)況溫(wen)度🚶、最(zui)大流(liu)量、最(zui)小流(liu)量、常(chang)用流(liu)量、介(jie)質粘(zhan)度值(zhi)、密🤟度(du)值等(deng)參數(shu),而實(shi)際工(gong)況與(yu)設計(ji)工況(kuang)發生(sheng)變化(hua),一-般(ban)做法(fa)是進(jin)行溫(wen)度壓(ya)力👄補(bu)償進(jin)行校(xiao)正。氣(qi)體節(jie)流式(shi)流量(liang)計補(bu)償公(gong)式:

　　式(shi)中:V實(shi)爲實(shi)際工(gong)況的(de)介質(zhi)标況(kuang)體積(ji)流量(liang)(Nm3/h);V設爲(wei)設🤩計(ji)工📱況(kuang)的介(jie)質标(biao)況體(ti)積流(liu)量Nm/h);P矢(shi)爲設(she)計工(gong)況的(de)介質(zhi)密度(du)(kg/m3);ρ設爲(wei)設計(ji)工況(kuang)的㊙️介(jie)質密(mi)度(kg/m3);ρ實(shi)爲實(shi)際工(gong)況的(de)介質(zhi)😄絕對(dui)壓力(li)(MPa);ρ實爲(wei)設計(ji)工況(kuang)的介(jie)質絕(jue)對壓(ya)力(MPa);T實(shi)爲實(shi)際工(gong)況的(de)介💯質(zhi)溫度(du)(K);T設爲(wei)設計(ji)工況(kuang)的介(jie)質溫(wen)度(K)。
　　由(you)(1)式得(de),實際(ji)測量(liang)必須(xu)對測(ce)量流(liu)量值(zhi)進行(hang)溫度(du)壓力(li)補償(chang),否則(ze)直接(jie)影響(xiang)節流(liu)式流(liu)量計(ji)的準(zhun)确性(xing)。
　　但即(ji)便經(jing)過溫(wen)度壓(ya)力補(bu)償後(hou)的流(liu)量值(zhi),其應(ying)用也(ye)不🔞理(li)想，主(zhu)要表(biao)現在(zai):(1)量程(cheng)比小(xiao),測量(liang)準确(que)度不(bu)高,一(yi)般爲(wei)3%。(2)節流(liu)件在(zai)🔱設計(ji)🔴計算(suan)時介(jie)質參(can)數是(shi)固定(ding)值,在(zai)實際(ji)使用(yong)的介(jie)質參(can)數卻(que)因與(yu)💞設計(ji)值不(bu)同,而(er)形成(cheng)較大(da)的差(cha)異,數(shu)據可(ke)信度(du)不高(gao)。(3)在被(bei)測氣(qi)體組(zu)份發(fa)生變(bian)化，實(shi)際密(mi)度偏(pian)離設(she)計密(mi)度,而(er)産生(sheng)流量(liang)測量(liang)誤差(cha)。
上述(shu)因素(su)都直(zhi)接影(ying)響到(dao)流量(liang)計的(de)準确(que)性,實(shi)際應(ying)用是(shi)達不(bu)到計(ji)量精(jing)度要(yao)求的(de)。
1.2速度(du)式流(liu)量計(ji)
　　速度(du)式流(liu)量計(ji)是基(ji)于與(yu)流體(ti)流速(su)有關(guan)的各(ge)種物(wu)理現(xian)象,儀(yi)表的(de)輸出(chu)與流(liu)速有(you)确定(ding)的關(guan)系，即(ji)可知(zhi)流體(ti)的體(ti)積流(liu)量。常(chang)用氣(qi)體計(ji)量的(de)流量(liang)計有(you): 渦輪(lun)流量(liang)計 、旋(xuan)進式(shi) 渦輪(lun)流量(liang)計 、 旋(xuan)進式(shi)漩渦(wo)流量(liang)計 . 超(chao)聲波(bo)流量(liang)計 等(deng)。渦輪(lun)流量(liang)計因(yin)有機(ji)械轉(zhuan)動部(bu)件,且(qie)渦輪(lun)轉速(su)高,維(wei)修量(liang)大而(er)應用(yong)逐漸(jian)減少(shao)。漩渦(wo)流量(liang)計也(ye)因爲(wei)介質(zhi)組份(fen).溫度(du)和🔞壓(ya)力補(bu)償等(deng)等因(yin)素影(ying)響，應(ying)用效(xiao)果也(ye)不理(li)想,其(qi)測量(liang)精度(du)✍️也基(ji)本不(bu)能滿(man)⭐足計(ji)量的(de)要✍️求(qiu)。
　　旋進(jin)式漩(xuan)渦流(liu)量計(ji)和旋(xuan)進式(shi)渦輪(lun)流量(liang)計具(ju)有信(xin)号強(qiang)、低流(liu)速💞特(te)性好(hao)的優(you)勢,測(ce)量氫(qing)氣工(gong)況流(liu)量的(de)同時(shi)還能(neng)測量(liang)工況(kuang)🌐溫度(du)和壓(ya)力,直(zhi)接采(cai)集溫(wen)度和(he)壓力(li)信号(hao),在流(liu)🌈量計(ji)内進(jin)行溫(wen)度壓(ya)力補(bu)償轉(zhuan)換爲(wei)标況(kuang)流量(liang)。相關(guan)數據(ju)不僅(jin)可就(jiu)地指(zhi)示還(hai)✔️能通(tong)過(4~20)mA模(mo)拟信(xin)号和(he)RS485通訊(xun)到DCS機(ji)櫃室(shi)進行(hang)顯示(shi)和積(ji)算。在(zai)量程(cheng)範圍(wei)的20%~80%可(ke)以正(zheng)常工(gong)作,但(dan)在實(shi)際使(shi)用中(zhong)還是(shi)有很(hen)多因(yin)素制(zhi)約着(zhe)流量(liang)計的(de)準确(que)度，如(ru)流量(liang)計是(shi)用壓(ya)縮空(kong)氣進(jin)行的(de)檢定(ding),用于(yu)溫度(du)壓力(li)補償(chang)測量(liang)的傳(chuan)感器(qi)的檢(jian)定則(ze)被忽(hu)視❌，使(shi)用中(zhong)的雜(za)質和(he)含水(shui)的影(ying)響，低(di)流量(liang)的小(xiao)信号(hao)切除(chu)等問(wen)題，高(gao)流量(liang)下的(de)共振(zhen)問題(ti)等,都(dou)使無(wu)故障(zhang)運行(hang)周期(qi)得不(bu)到保(bao)障，最(zui)終應(ying)用效(xiao)果也(ye)不理(li)想。
超(chao)聲波(bo)流量(liang)計因(yin)氫氣(qi)密度(du)小的(de)原因(yin),測量(liang)精度(du)不能(neng)✨滿足(zu)要求(qiu)而應(ying)用較(jiao)少。
1.3質(zhi)量流(liu)量計(ji)
　　質量(liang)流量(liang)計有(you)直接(jie)式和(he)間接(jie)式二(er)種,本(ben)文隻(zhi)讨論(lun)科裏(li)奧利(li)質量(liang)流量(liang)計。科(ke)裏奧(ao)利質(zhi)量流(liu)量計(ji)是利(li)用流(liu)動的(de)介質(zhi)與振(zhen)蕩管(guan)之間(jian)的相(xiang)互作(zuo)用而(er)産生(sheng)的科(ke)氏力(li),使振(zhen)蕩管(guan)出♻️入(ru)口安(an)裝的(de)檢測(ce)線圈(quan)檢測(ce)🈚産生(sheng)的相(xiang)位差(cha)來直(zhi)接測(ce)量質(zhi)量流(liu)量的(de)儀表(biao)。一般(ban)由振(zhen)動管(guan)與👅轉(zhuan)換器(qi)組成(cheng),振動(dong)管(測(ce)量管(guan)道)是(shi)敏感(gan)器件(jian),有U形(xing)、S2形、環(huan)形、直(zhi)管形(xing)及螺(luo)旋形(xing)等幾(ji)種形(xing)狀凹(ao)👅。
質量(liang)流量(liang)計不(bu)僅可(ke)直接(jie)測量(liang)通過(guo)流量(liang)計的(de)介質(zhi)質⛹🏻‍♀️量(liang),還可(ke)👄測🌐量(liang)介質(zhi)的密(mi)度溫(wen)度,具(ju)有測(ce)量精(jing)度高(gao),受介(jie)質物(wu)♉性影(ying)♈響小(xiao)，無上(shang)下遊(you)直管(guan)段的(de)優點(dian),輸出(chu)信号(hao)多樣(yang),在能(neng)源、石(shi)油化(hua)工産(chan)業.化(hua)學等(deng)行業(ye)的應(ying)用越(yue)來越(yue)廣,不(bu)論是(shi)氣體(ti)還是(shi)液體(ti)測量(liang),尤其(qi)在裝(zhuang)車和(he)貿易(yi)交接(jie)提供(gong)了非(fei)常好(hao)的解(jie)決方(fang)案。
　　質(zhi)量流(liu)量計(ji)在測(ce)量混(hun)合氣(qi)的氫(qing)氣質(zhi)量時(shi),非氫(qing)氣的(de)🐉介質(zhi)所帶(dai)來的(de)誤差(cha)不容(rong)忽視(shi)。在氫(qing)氣貿(mao)易交(jiao)接🏃中(zhong)常以(yi)純氫(qing)的⛷️标(biao)況體(ti)積📐數(shu)據結(jie)算,若(ruo)由測(ce)量的(de)質量(liang)直接(jie)轉換(huan)爲純(chun)氫标(biao)況體(ti)積🔆,将(jiang)産生(sheng)超出(chu)氣體(ti)貿🔞易(yi)交接(jie)的質(zhi)量流(liu)量計(ji)精度(du)的計(ji)量誤(wu)差,以(yi)氫氣(qi)1氮氣(qi)體積(ji)比爲(wei)例，氫(qing)氣體(ti)積濃(nong)度每(mei)降低(di)0.1%,純氫(qing)的質(zhi)量比(bi)數據(ju)将降(jiang)低1.3%,應(ying)根據(ju)在線(xian)分析(xi)數據(ju)及時(shi)修正(zheng)計量(liang)交接(jie)修正(zheng)系數(shu),減少(shao)需⭕方(fang)經濟(ji)損失(shi)。
2應用(yong)和建(jian)議
2.1節(jie)流式(shi)流量(liang)計在(zai)實際(ji)使用(yong)中應(ying)關注(zhu)的事(shi)項
(1)定(ding)期排(pai)空節(jie)流式(shi)流量(liang)計的(de)膜盒(he)中積(ji)液。
(2)标(biao)定的(de)差壓(ya)值對(dui)應的(de)流量(liang)量程(cheng)與積(ji)算量(liang)程設(she)置是(shi)否--緻(zhi)。
(3)定期(qi)修正(zheng)因氫(qing)氣組(zu)份變(bian)化對(dui)工況(kuang)密度(du)的造(zao)成的(de)影響(xiang)。
2.2速度(du)式流(liu)量計(ji)
　　旋進(jin)式漩(xuan)渦流(liu)量計(ji)和旋(xuan)進式(shi)渦輪(lun)流量(liang)計在(zai)離線(xian)标定(ding)🍓的同(tong).時,對(dui)溫度(du)和壓(ya)力變(bian)送器(qi)進行(hang)檢定(ding)校準(zhun)，并将(jiang)修正(zheng)值輸(shu)入積(ji)算放(fang)大器(qi)中。因(yin)氫氣(qi)質量(liang)小，需(xu)⁉️合理(li)設置(zhi)零點(dian)切除(chu)值⭐，避(bi)免無(wu)❤️流量(liang)有幹(gan)擾小(xiao)流量(liang)和切(qie)除值(zhi)過大(da)而小(xiao)流量(liang)缺失(shi)計量(liang)的發(fa)生。增(zeng)加現(xian)☂️場維(wei)護,定(ding)期對(dui)機械(xie)運轉(zhuan)軸承(cheng)加油(you),減小(xiao)渦輪(lun)始動(dong)的系(xi)統誤(wu)差。
2.3質(zhi)量流(liu)量計(ji)
　　在實(shi)際應(ying)用中(zhong),必須(xu)及時(shi)零點(dian)标定(ding)操作(zuo),以消(xiao)除環(huan)境溫(wen)🔱度變(bian)化和(he)安裝(zhuang)産生(sheng)的管(guan)線應(ying)力,消(xiao)除零(ling)點漂(piao)移。另(ling)外還(hai)✏️需要(yao)🌂定期(qi)計量(liang)比對(dui)核查(cha),計量(liang)數據(ju)偏小(xiao)就要(yao)考慮(lü)旁路(lu)閥内(nei)漏的(de)影響(xiang)，其必(bi)須研(yan)磨打(da)壓測(ce)試閥(fa)門的(de)密封(feng)性直(zhi)至更(geng)換。貿(mao)易交(jiao)接的(de)氫氣(qi)質量(liang)🔱流量(liang)計,應(ying)根據(ju)在線(xian)或離(li)線氣(qi)體分(fen)析儀(yi)測量(liang)的體(ti)⛱️積百(bai)分比(bi)和組(zu)♍成,折(she)算純(chun)氫質(zhi)量比(bi)進行(hang)修正(zheng),再換(huan)算成(cheng)标況(kuang)體積(ji)進行(hang)貿易(yi)計量(liang)結算(suan)。
3結語(yu)
　　氫氣(qi)計量(liang)在實(shi)際使(shi)用中(zhong),應根(gen)據對(dui)計量(liang)精度(du)的要(yao)求💚,本(ben)着🚩經(jing)濟合(he)理的(de)原則(ze),選用(yong)流量(liang)計,對(dui)裝置(zhi)内部(bu)物料(liao)供需(xu)的企(qi)業内(nei)部計(ji)量,可(ke)采用(yong)一體(ti)化溫(wen)度壓(ya)力補(bu)償的(de)标準(zhun)⛷️噴嘴(zui)流量(liang)計,現(xian)場分(fen)析氫(qing)氣組(zu)成,定(ding)期修(xiu)正密(mi)度系(xi)數,降(jiang)🏃🏻‍♂️低計(ji)量誤(wu)差;對(dui)貿易(yi)⭕交接(jie)計量(liang)的氫(qing)氣流(liu)量計(ji)。

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