能量計(jì)量及流量測(cè)量儀表應(yīng)用技術(shù)

關(guān)于能量計(jì)量及流量測(cè)量儀表應(yīng)用技術(shù)提綱一.幾種典型流體的流量測(cè)量二.熱量和冷量計(jì)量三.流量批量控制系統(tǒng)四.流動(dòng)脈動(dòng)影響和流量測(cè)量準(zhǔn)確度的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證五.典型流量顯示儀表的功能軟件結(jié)構(gòu)及檢查校驗(yàn)六.流量測(cè)量系統(tǒng)的誤差生成及提高精確度的實(shí)用方法流量儀表數(shù)字通訊和數(shù)據(jù)采集管理與監(jiān)控系統(tǒng)流量測(cè)量準(zhǔn)確度的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證變組份氣體的流量測(cè)量十.腐蝕性流體的流量測(cè)量第2頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-1GB17167-2006

老版為GB/T17167-1997

企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理導(dǎo)則新版GB17167-2006

用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則用能單位：企業(yè)、事業(yè)單位、行政機(jī)關(guān)、社會(huì)團(tuán)體等。

能源計(jì)量器具：測(cè)量對(duì)象為一次能源、二次能源和載能工質(zhì)的計(jì)量器具能源計(jì)量器具配備率：實(shí)際安裝配備數(shù)量占理論需要量的百分比次級(jí)用能單位：用能單位下屬的能源核算單位第3頁,共371頁,2024年2月25日，星期天能源計(jì)量范圍:a)輸入用能單位,次級(jí)用能單位和用能設(shè)備的能源及載能工質(zhì);b)輸出用能單位,次級(jí)用能單位和用能設(shè)備的能源及載能工質(zhì);c)用能單位,次級(jí)用能單位和用能設(shè)備使用(消耗)的能源及載能工質(zhì);d)用能單位,次級(jí)用能單位和用能設(shè)備自產(chǎn)的能源及載能工質(zhì);e)用能單位,次級(jí)用能單位和用能設(shè)備可回收利用的余能資源。0-2能源計(jì)量的種類及范圍種類：本標(biāo)準(zhǔn)所稱能源,指煤炭,原油,天然氣,焦炭,煤氣,

熱力,成品油,液化石油氣,生物質(zhì)能和其他直接或者通過加工,轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。第4頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-3配備要求能源計(jì)量器具配備率按下式計(jì)算:式中:Rp——能源計(jì)量器具配備率，%；

Ns——能源計(jì)量器具實(shí)際的安裝配備數(shù)量；

NL——能源計(jì)量器具理論需要量。第5頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-4配備要求（二）

用能單位應(yīng)加裝能源計(jì)量器具。用能量（產(chǎn)能量或輸送能量）大于或等于表1中一種或多種能源消耗量限定值的次級(jí)用能單位為主要次級(jí)用能單位。主要次級(jí)用能單位應(yīng)加裝能源計(jì)量器具。

表1主要次級(jí)用能單位能源消耗量（或功率）限定值

第6頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-5配備要求（三）

單臺(tái)設(shè)備能源消耗量大于或等于表2中一種或多種能源消耗量限定值的為主要用能設(shè)備。

主要用能設(shè)備應(yīng)按表3要求加裝能源計(jì)量器具。表2主要用能設(shè)備能源消耗量（或功率）限定值

第7頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-6配備率要求表3能源計(jì)量器具配備率要求單位：％

第8頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-7能源計(jì)量器具等級(jí)要求

第9頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-8能源計(jì)量器具等級(jí)要求（續(xù)）

注：1.當(dāng)計(jì)量器具是由傳感器（變送器）、二次儀表組成的測(cè)量裝置或系統(tǒng)時(shí)，表中給出的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)是裝置或系統(tǒng)的準(zhǔn)確度等級(jí)。裝置或系統(tǒng)未明確給出其準(zhǔn)確度等級(jí)時(shí)，可用傳感器與二次儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按誤差合成方法合成。第10頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-9能源計(jì)量器具等級(jí)要求（續(xù)2）

注：2.運(yùn)行中的電能計(jì)量裝置按其所計(jì)量電能量的多少，將用戶分為五類。I類用戶為月平均用電量500萬kWh及以上或容量變壓器為10000kVA及以上的高壓計(jì)費(fèi)用戶；II類用戶為小于I類用戶用電量（或變壓器容量）但月平均用電量

100萬kWh及以上或變壓器容量為2000kVA及以上的高壓計(jì)費(fèi)用戶；III類用戶為小于II類用戶用電量（或變壓器容量）但月平均用電量10萬kWh及以上或變壓器容量為315kVA及以上的計(jì)費(fèi)用戶；IV類用戶為負(fù)荷容量為315kVA以下的計(jì)費(fèi)用戶；V類用戶為單相供電的計(jì)費(fèi)用戶。

3.用于成品油貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不低于0.2。

4.用于天然氣貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)符合GB/T18603-2001附錄A和附錄B的要求。第11頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-10能源計(jì)量器具等級(jí)要求（續(xù)3）

主要次級(jí)用能單位所配備能源計(jì)量器具的準(zhǔn)確度等級(jí)（電能表除外）應(yīng)不低于表4的要求，電能表可比表4的同類用戶低一個(gè)檔次的要求。主要用能設(shè)備所配備能源計(jì)量器具的準(zhǔn)確度等級(jí)（電能表除外）應(yīng)不低于表4的要求，電能表可比表4的同類用戶低一個(gè)檔次的要求。

能源作為生產(chǎn)原料使用時(shí)，其計(jì)量器具的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)滿足相應(yīng)的生產(chǎn)工藝要求。能源計(jì)量器具的性能應(yīng)滿足相應(yīng)的生產(chǎn)工藝及使用環(huán)境（如溫度、溫度變化率、濕度、照明、振動(dòng)、噪聲、粉塵、腐蝕、電磁干擾等）要求。第12頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-11關(guān)于誤差合成方法GB/T1767-1997中規(guī)定用方和根的誤差合成方法。

GB1767-2006中籠統(tǒng)地說用誤差合同方法合成。

據(jù)標(biāo)準(zhǔn)起草人著書解釋，如果一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)由多臺(tái)儀表組成，則系統(tǒng)準(zhǔn)確度由組成系統(tǒng)的各臺(tái)儀表的準(zhǔn)確度進(jìn)行合成。

樣本數(shù)量的多少也關(guān)系到所采用的合理方法。第13頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-12誤差合成應(yīng)用舉例（一）（1）成套儀表檢定的儀表：由檢定機(jī)構(gòu)出證給出一套流量計(jì)的示值誤差。

（2）由傳感器和二次儀表組成的流量測(cè)量系統(tǒng)兩臺(tái)表的誤差限之和為系統(tǒng)誤差限

例如：電磁流量計(jì)和二次表組成一個(gè)流量測(cè)量系統(tǒng)，電磁流量計(jì)（示值）誤差限為±0.3%，以頻率傳送此信號(hào)進(jìn)二次儀表，二次表（示值）誤差限為±0.1%，則系統(tǒng)誤差限為±0.4%。第14頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-13誤差合成應(yīng)用舉例（二）（3）由更多因素決定的系統(tǒng)誤差采用方和根的方法計(jì)算系統(tǒng)誤差。

舉例：差壓式流量計(jì)的不確定度表達(dá)式第15頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-14GB/T18603天然氣計(jì)量系統(tǒng)精確度要求（一）表1不同等級(jí)的計(jì)量系統(tǒng)第16頁,共371頁,2024年2月25日，星期天0-15GB/T-2001天然氣計(jì)量系統(tǒng)精確度要求（二）表2計(jì)量系統(tǒng)配套儀表準(zhǔn)確度第17頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1幾種典型流體的流量測(cè)量第18頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-01

1幾種典型流體的流量測(cè)量（一）

（3.1）1.1蒸汽流量的測(cè)量1.1.1用節(jié)流式差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量

式中qm──質(zhì)量流量，kg/s；

C──流出系數(shù)；

β──直徑比，β=d/D；

D──管道內(nèi)徑，m；

ε1──節(jié)流件正端取壓口平面上的可膨脹性系數(shù)；

d──工作條件下節(jié)流件的開孔直徑，m；

Δp──差壓，Pa；

ρ1──節(jié)流件正端取壓口平面上的流體密度，kg/m3。

第19頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-02

1幾種典型流體的流量測(cè)量（二）節(jié)流式差壓流量計(jì)測(cè)量過熱蒸汽質(zhì)量流量系統(tǒng)圖PT流量演算器FTTE差壓式流量計(jì)測(cè)量飽和蒸汽質(zhì)量流量系統(tǒng)圖PT流量演算器FTqmqm流量演算器TEFTqm第20頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.1.2用線性（變截面）孔板差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量（一）1-03式中K3——常數(shù)。

工作原理（如何實(shí)現(xiàn)線性化）線性孔板（GILFLO型節(jié)流裝置）

式中q——流量；

K1——常數(shù)；

A——孔板開孔面積；

Δp——差壓。Δp=K2X

式中X

——

活塞移動(dòng)距離；K2

——

彈簧系數(shù)。式中

K=K1·K3·

。

3.4第21頁,共371頁,2024年2月25日，星期天①范圍度寬：可測(cè)范圍1％FS～100％FS；保證精度范圍5％FS～100％FS。②線性差壓輸出：小流量時(shí)，差壓幅值也較大，有利于提高測(cè)量精確度。③

直管段要求低：前6D，后3D。

④

用水逐臺(tái)標(biāo)定，得到差壓輸出電流與水流量的關(guān)系。測(cè)量時(shí)，從差壓變送器輸出電流查表得到流量。⑤進(jìn)行密度修正：進(jìn)行雷諾數(shù)修正：進(jìn)行溫度修正：進(jìn)行可膨脹性校正：1.1.2

用線性（變截面）孔板差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量（二）線性孔板特點(diǎn)1-04第22頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.2.3線性孔板典型標(biāo)定曲線1-051.1.2

用線性（變截面）孔板差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量（三）1.2.3

線性孔板典型標(biāo)定曲線qmw(kg/h)0204060801001201401600200000400000600000800000Δp（inH2O）0.01.02.03.04.05.0050001000015000200002500030000qmw(kg/h)Δp（inH2O）圖3.5線性孔板標(biāo)定曲線（介質(zhì)：水）例第23頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.2.4GILFLO線性孔板水標(biāo)定例（DN200）1-061.1.2

用線性（變截面）孔板差壓流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量（四）3.1第24頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-07GILFLO型流量計(jì)的安裝PT流量演算器FTTE流量二次表差壓變送器截止閥冷凝水位壓力變送器線性孔板倍管徑5-20圖3.6GILFLO型流量計(jì)的安裝第25頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-08雙量程差壓式流量計(jì)

單量程差壓式流量計(jì)為何在相對(duì)流量較小時(shí)，示值誤差大

因相對(duì)流量較小時(shí)，差壓測(cè)量誤差大。例如0.065級(jí)差壓變送器，

在時(shí)，，不確定度為0.065%×33=2.145%，

增設(shè)一臺(tái)低壓變送器，提高小流量時(shí)的差壓測(cè)量精度，并對(duì)C的非線性和ε的變化進(jìn)行補(bǔ)償，從而組成雙量程差壓式流量計(jì)

雙量程差壓式流量計(jì)原理圖

第26頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-09用雙向孔板測(cè)量蒸汽雙向流（一）雙向孔板流量計(jì)具有下列特殊之處。①孔板不切斜角；

②兩個(gè)端面均應(yīng)符合國標(biāo)中關(guān)于上游端面的規(guī)定；③節(jié)流孔的兩個(gè)邊緣均應(yīng)符合國標(biāo)中關(guān)于上游邊緣的規(guī)定；

④前后直管段均應(yīng)符合國際中關(guān)于上游直管段的規(guī)定。⑤反向流動(dòng)時(shí)，P1’由計(jì)算得到：式中：—反向流正端取壓口壓力，Pa；—正向流正端取壓口壓力，Pa實(shí)測(cè)；—反向流差壓，Pa實(shí)測(cè)。雙向孔板第27頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-10用雙向孔板測(cè)量蒸汽雙向流（二）⑥流量計(jì)零點(diǎn)一般取差壓變送器輸出12mA。第28頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-11幾種差壓流量計(jì)比較項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)孔板內(nèi)錐型GILFLO準(zhǔn)確度范圍度流量與差壓的關(guān)系節(jié)流件耐磨性測(cè)量蒸汽（氣體）時(shí)積液情況直管段要求檢定方法節(jié)流裝置價(jià)格一般較高高大小≥30D平方根平方根線性銳緣易磨損好較好易積液不積液易積液小3D9D幾何檢驗(yàn)法或?qū)崢?biāo)逐臺(tái)水標(biāo)定逐臺(tái)水標(biāo)定較高高低P＋P－qm內(nèi)錐型差壓流量計(jì)第29頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.1.3用旋渦（渦街）流量計(jì)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量1-12基本關(guān)系式：式中qm──

質(zhì)量流量，kg/h；

f──

渦街流量計(jì)輸出頻率，P/s；

Kt──

工作狀態(tài)下的流量系數(shù)，P/L；

ρf──

流體密度，kg/m3。圖3.7用渦街流量計(jì)測(cè)量過熱蒸汽質(zhì)量流量的系統(tǒng)圖圖3.8用渦街流量計(jì)測(cè)量飽和蒸汽質(zhì)量流量的系統(tǒng)圖FTTEPT流量演算器PTFT流量演算器FTTE流量演算器qmqmqm（a）（b）第30頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.1.4蒸汽密度求取方法（一）1-13

數(shù)學(xué)模型法表3.2不同壓力段的密度計(jì)算式②分段擬合法（適用于飽和蒸汽）①一次函數(shù)法（適用于飽和蒸汽）

ρ=Ap+B

特點(diǎn)：簡單，但誤差大

特點(diǎn)：理論精度有所提高③指數(shù)函數(shù)法特點(diǎn)：用曲線來擬合ρ=f（p）曲線，理論誤差約千分之幾。第31頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-14④狀態(tài)方程法：源自國際公式委員會(huì)（IFC）提出的“工業(yè)用1967年IFC公式”式中

F1（T）=（b0+b1φ+…+b5φ5）×10-9F2（T）=（c0+c1φ+…+c8φ8）×10-16F3（T）=（d0+d1φ+…+d8φ8）×10-23b0=-5.01140c0=-29.133164d0=-34.551360b1=+19.6657c1=+129.65709d1=+230.69622b2=-20.9137c2=-181.85576d2=-657.21885b3=+2.32488c3=+0.704026d3=+1036.1870b4=+2.67376c4=+247.96718d4=-997.45125b5=-1.62302c5=-264.05235d5=+555.88940p──壓力，Pa；c6=+117.60724d6=-182.09871T──溫度，K；c7=-21.276671d7=+30.554171V──比容，m3/kgc8=+0.5248023d8=-1.99178134R──氣體常數(shù)，R=461J/（kg·K），φ=103/T。特點(diǎn)：精確但太復(fù)雜（系數(shù)，常數(shù)有24個(gè)），不適合工業(yè)儀表使用1.1.4蒸汽密度求取方法（二）第32頁,共371頁,2024年2月25日，星期天由于這個(gè)原因，在蒸汽流量測(cè)量方面，人們?nèi)匀黄毡槭褂么蠹冶容^熟悉的已使用多年的根據(jù)IFC67公式編制的蒸汽密度表（比容表）。IAPW-IF97公式與IFC67公式的異同1-15

IAPW-IF97公式的適用范圍更廣，在IFC67公式適用范圍基礎(chǔ)上，增加了研究和生產(chǎn)中漸漸用到的低壓高溫區(qū)。

但在工業(yè)蒸汽流量測(cè)量常用范圍內(nèi)（溫度0℃~600℃，壓力0.1MPa~5MPa），兩個(gè)公式計(jì)算結(jié)果偏差卻極小，例如表3-3所示。

℃℃第33頁,共371頁,2024年2月25日，星期天（1）將表壓力當(dāng)絕對(duì)壓力，查得的ρ大幅度偏小。（2）將非法定計(jì)量單位（kg/cm2）乘0.1后去查密度表。（3）查表時(shí)過度簡化，用100kPa代替當(dāng)?shù)卮髿鈮骸?-16蒸汽密度表查表中容易犯的毛病第34頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-17蒸汽密度表的使用

為什么只允許查表不允許內(nèi)插

因?yàn)棣?f(p)、ρ=f(t)和ρ=f(p,t)的關(guān)系很復(fù)雜，非線性情況在有的區(qū)間不明顯，有的區(qū)間很嚴(yán)重，內(nèi)插將帶來很大誤差，例如從飽和到微過熱的區(qū)間。

如何做到不內(nèi)插

a.將表壓力設(shè)計(jì)成有零頭，則加上當(dāng)?shù)卮髿鈮汉鬄檎麛?shù)。例如：P=0.69844+0.10156=0.8MPab.密度表內(nèi)有的數(shù)據(jù)無一遺漏地寫到儀表的內(nèi)存中。從而使機(jī)器查表與人工查表有相同的結(jié)果。第35頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.1.4蒸汽密度求取方法（三）1-18

計(jì)算機(jī)查表法①單值函數(shù)和雙自變量函數(shù)法209.8374100152t(℃)0.40221.8過飽和區(qū)域過熱區(qū)域飽和曲線p(MPaG)≈過熱區(qū)域ρf3ρf2ρf1ρ0t3t2t1t0ρf0ρ1飽和曲線過飽和區(qū)域p(MPaG)t(℃)1.8209.8100.0t(℃)p(MPaG)0過飽和區(qū)域過熱區(qū)域飽和曲線特點(diǎn)：人工事先確定查哪一張表，蒸汽狀態(tài)從飽和→過熱和從過熱→飽和，無能為力。圖3.9過熱蒸汽密度查表示意圖圖3.10壓力優(yōu)先求取飽和蒸汽密度圖3.11溫度優(yōu)先求取飽和蒸汽密度特點(diǎn)：根據(jù)P和T，自動(dòng)判斷蒸汽所處的狀態(tài)，然后查三張密度表中的一張。Pρ22(MPa)tρ100374(℃)tp第36頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.1.5溫度壓力測(cè)口位置的合理選擇1-19①節(jié)流式差壓流量計(jì)：正端取壓口測(cè)壓

測(cè)溫口取在節(jié)流裝置下游5D后（假定流體流經(jīng)孔板不發(fā)生相變）測(cè)溫口取在節(jié)流裝置前20D前，防止對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生干擾。②旋渦流量計(jì)：旋渦發(fā)生體下游。1.6液柱高度的影響及其消除(b)(c)p0=ps+g

wh=ps+

pp0pshpsp0h圖3.12壓力變送器和取壓口的相互位置(d)p0與ps關(guān)系不定psp0(a)p0=pspsP0消除方法：a.在壓力變送器中進(jìn)行零點(diǎn)遷移。

b.在流量顯示表中進(jìn)行遷移。p0=ps-g

wh=ps-

p第37頁,共371頁,2024年2月25日，星期天旋渦流量計(jì)與節(jié)流式差壓流量計(jì)性能比較（一）1-20（1）旋渦流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)（與節(jié)流式差壓流量計(jì)相比）

①結(jié)構(gòu)簡單、牢固、安裝維護(hù)方便。無需導(dǎo)壓管和三閥組等，減少泄漏、堵塞和凍結(jié)等。②精確度較高，一般為±（1～1.5）％R。

③測(cè)量范圍寬，合理確定口徑，范圍度可達(dá)20:1。④壓損小，約為節(jié)流式差壓流量計(jì)的1/4～1/2。

⑤輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)，無零點(diǎn)漂移。⑥在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出頻率不受流體物性（密度、粘度）和組成的影響，即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀、尺寸有關(guān)。（2）旋渦流量計(jì)的局限性

①對(duì)管道機(jī)械振動(dòng)較敏感，不宜用于強(qiáng)振動(dòng)場(chǎng)所。②口徑越大，分辨率越低，一般滿管式流量計(jì)用于DN400以下。③流體溫度太高時(shí)，傳感器還有困難，一般流體溫度≤420℃。④當(dāng)流體有壓力脈動(dòng)或流量脈動(dòng)時(shí)，示值大幅度偏高，影響較大，因此不適用于脈動(dòng)流。第38頁,共371頁,2024年2月25日，星期天（4）節(jié)流式差壓流量計(jì)的局限性

①測(cè)量精確度在流量計(jì)中屬中等水平。由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，精確度難以提高。②范圍度窄，由于儀表信號(hào)（差壓）與流量為平方關(guān)系，一般范圍度僅3:1～4:1。

③現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求較高，如需較長的直管段（指孔板、噴嘴），一般難以滿足。④節(jié)流裝置與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環(huán)節(jié)，易產(chǎn)生泄漏、堵塞及凍結(jié)、信號(hào)失真等故障。1-21（3）節(jié)流式差壓流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

①節(jié)流式差壓流量計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡單牢固，性能穩(wěn)定可靠，價(jià)格低廉。無需實(shí)流校準(zhǔn)就可使用，這在流量計(jì)中是少有的。②適用范圍廣泛。既適用于全部單相流體，也可測(cè)量部分混相流，如氣固、氣液、固液等。

③高溫高壓大口徑和小流量均適用。④對(duì)振動(dòng)不敏感，抗干擾能力特別優(yōu)越。旋渦流量計(jì)與節(jié)流式差壓流量計(jì)性能比較（二）第39頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.1.7蒸汽相變對(duì)流量測(cè)量的影響(一）1-22（1）氣相變液相式中：RV──蒸汽干部分體積流量與濕蒸汽總流量之比；

ρS

──蒸汽干部分密度，kg/m3；

ρL──飽和水密度，kg/m3；

χ──濕蒸汽的干度。例：X=90%，P=1MPaρs──5.6808kg/m3；

ρL──882.47kg/m3；

RV──99.93%①對(duì)渦街流量計(jì)的影響：水滴的影響可忽略渦街流量計(jì)的輸出只代表氣相流量。但在χ已知的情況下，可在二次表中作下面的運(yùn)算，從而得到濕蒸汽的總流量。式中：qm──總流量，kg/m3

；

qS

──濕蒸汽中的干部分流量，kg/h；

χ──濕蒸汽的干度。第40頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-23蒸汽嚴(yán)重帶水對(duì)渦街流量計(jì)的影響

小水滴在蒸汽中均勻分布時(shí)，渦街流量計(jì)有正常的脈沖輸出

X＜0.95后，容易出現(xiàn)漏脈沖現(xiàn)象

嚴(yán)重帶水后，渦街流量計(jì)輸出脈沖消失

示波器記錄到的波形鍋爐減溫減壓系統(tǒng)PITIV1FTFC6000PTTEV2（穿越馬路段）低壓蒸汽去用戶FIQ303中壓過熱蒸汽去用戶2.5MPa300℃第41頁,共371頁,2024年2月25日，星期天③對(duì)差壓式流量計(jì)的影響

Χ≥95%時(shí)，流體表現(xiàn)為均相，實(shí)際密度ρf↑，△P中包含此因素。但二次表補(bǔ)償，ρf仍按照臨界飽和狀態(tài)查表，所得數(shù)值較小，所以儀表出現(xiàn)負(fù)偏差。

1.1.7蒸汽相變對(duì)流量測(cè)量的影響（三）1-24Χ＜95%時(shí)，在垂直管中流動(dòng)，情況與上面相仿，但偏低更嚴(yán)重。在水平管中流動(dòng)，下層水從疏水孔流過，完全無響應(yīng)。上層流體情況與Χ≥95%時(shí)情況相仿。第42頁,共371頁,2024年2月25日，星期天濕飽和蒸汽變成過熱蒸汽對(duì)流量測(cè)量的影響1-25（1）相變過程

a.蒸發(fā)僅使?jié)穸冉档停ǜ啥壬撸?，蒸汽仍為飽和蒸汽，?duì)測(cè)量無顯著影響。

流量計(jì)采用溫壓補(bǔ)償，而且可自行判斷（過熱或飽和）狀態(tài)：無影響。例：減壓后，t2=162.4℃，據(jù)此查飽和蒸汽密度表，

ρ2=3.4528kg/m3，按t2、P2查蒸汽密度表，ρ2’

=2.6897kg/m3，圖3.13蒸汽減壓和流量測(cè)量示意圖鍋爐房減壓閥渦街流量計(jì)p1=1MPat1=184.1℃p2=0.42MPat2=162.4℃b.蒸發(fā)后進(jìn)入過熱狀態(tài)（討論條件：流量安裝在減壓后的管道上）

設(shè)計(jì)時(shí)按飽和蒸汽考慮，而且采用壓力補(bǔ)償：示值略微偏高。

設(shè)計(jì)時(shí)按飽和蒸汽考慮，而且采用溫度補(bǔ)償：示值大幅度偏高。（2）蒸發(fā)對(duì)流量測(cè)量的影響

第43頁,共371頁,2024年2月25日，星期天（1）旋渦流量計(jì)的測(cè)量精確度與被測(cè)介質(zhì)的種類和流速有關(guān)

①測(cè)量液體流量，不確定度：±1%R；±0.75%R

②測(cè)量氣體、蒸汽流量，不確定度：

±1%R（V≤35m/s）；

±1.5%R（V＞35m/s）。

流速↑→發(fā)生前后壓差↑→發(fā)生體后壓力↓→流體體積膨脹→示值偏高。1-26第44頁,共371頁,2024年2月25日，星期天

（2）實(shí)際達(dá)到的范圍度與口徑和工況等有關(guān)（一）①旋渦流量計(jì)產(chǎn)生穩(wěn)定的渦列并有接近常數(shù)的流量系數(shù)的條件：

式中ReD

──雷諾數(shù)；ReD≥200001-27μ──流體動(dòng)力粘度。

D──管道內(nèi)徑；

ρ──流體密度；v──流體流速；

第45頁,共371頁,2024年2月25日，星期天

實(shí)際達(dá)到的范圍度與口徑和工況等有關(guān)（二）②被測(cè)介質(zhì)確定后，μ為定值；工況確定后，ρ為定值；

欲滿足ReD≥20000要求，D↓→v↑（只能犧牲可測(cè)最小流速）③被測(cè)介質(zhì)確定后，μ為定值；儀表口徑選定后，D為定值；

由于ReD≥20000的約束，ρ↓→v↑（流體密度小時(shí)，可測(cè)最小流速小不了）

1-28第46頁,共371頁,2024年2月25日，星期天典型旋渦流量計(jì)在下列工況下的可測(cè)流量（一）（DY型流量計(jì)測(cè)量空氣流量）工況壓力下空氣的可測(cè)量流量范圍1-29第47頁,共371頁,2024年2月25日，星期天典型旋渦流量計(jì)在下列工況下的范圍度（一）（DY型流量計(jì)測(cè)量空氣流量）工況壓力下空氣的理論范圍度1-30說明：最大流速≤

80m/s，溫度為0℃，壓力為表壓404040414040404040404040403840404040404040404040404140404040第48頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.2.3線性孔板典型標(biāo)定曲線典型旋渦流量計(jì)在下列工況下的可測(cè)流量（二）（DY型流量計(jì)測(cè)量飽和蒸汽流量）工況壓力下飽和蒸汽的可測(cè)量流量范圍1-31第49頁,共371頁,2024年2月25日，星期天典型旋渦流量計(jì)在下列工況下的范圍度（二）（DY型流量計(jì)測(cè)量飽和蒸汽流量）工況壓力下飽和蒸汽的理論范圍度1-32說明：最大流速≤

80m/s，壓力為表壓4040404040404040404040404040404040第50頁,共371頁,2024年2月25日，星期天理想范圍度

可測(cè)（或線性流量）最小流量：受ReD＝20000（或40000）制約的流量。可測(cè)最大流量：受v＝80m/s最高流速的制約。2.實(shí)際范圍度

當(dāng)一臺(tái)旋渦流量計(jì)的口徑（DN）選定后，其實(shí)際上限流速就定下來。實(shí)際范圍度與理想范圍度的關(guān)系或｝

式中v

──實(shí)際流速，m/s；

qv──實(shí)際流量；Nm3/h;qm──實(shí)際流量，kg/h；

qvmax──可測(cè)最大流量，Nm3/h;qmmax──可測(cè)最大流量，kg/h。

實(shí)際范圍度＝qv/可測(cè)最小流量.

或qm/可測(cè)最小流量.1-33第51頁,共371頁,2024年2月25日，星期天（3）低密度、低流速、高粘度流體慎用旋渦流量計(jì)⑴低靜壓、低流速、大管徑的測(cè)量對(duì)象（如煤氣）往往不能用縮小管徑的方法提高流速。⑵低密度流體（如含氫量較高的流體）因?qū)π郎u探頭推力小，所以信號(hào)幅值小。選型時(shí)應(yīng)做密度驗(yàn)算。⑶高粘度流體因雷諾數(shù)較小，旋渦不容易產(chǎn)生。

旋渦流量計(jì)：ReD≥20000；內(nèi)錐型差壓流量計(jì)：ReD≥8000；標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓式流量計(jì)：ReD≥4000；

?圓噴嘴：250≤ReD≤105β

1-34第52頁,共371頁,2024年2月25日，星期天（4）振動(dòng)和干擾較強(qiáng)的場(chǎng)所、穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)合慎用旋渦流量計(jì)A.旋渦流量計(jì)耐振性指標(biāo)

①壓電晶體傳感器：0.2g（有些產(chǎn)品，DN越大，耐振性越差）；②電容式傳感器：1g；③引入SSP技術(shù)的傳感器，耐振性更好一些。B.電磁波干擾引入旋渦流量計(jì)，使之示值升高

①電磁波干擾；②射頻干擾（行車駛近；柴油機(jī)火花塞干擾等）。C.穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)合（如過程控制），差壓式流量計(jì)更穩(wěn)定1-35第53頁,共371頁,2024年2月25日，星期天(5)流體的溫度壓力流量參數(shù)不在旋渦流量計(jì)覆蓋范圍之內(nèi)A.壓力參數(shù)

4.0MPa

或6.4MPa。B.溫度參數(shù)

400℃；427℃；450℃，不同制造商所承諾的最高溫度值不相同。C.流量參數(shù)

過大的流量和過小的流量，如果超過旋渦流量計(jì)覆蓋范圍，仍用差壓式流量計(jì)。

1-36第54頁,共371頁,2024年2月25日，星期天(6)測(cè)量濕蒸汽時(shí)，節(jié)流式差壓流量計(jì)具有較好的適應(yīng)性A.飽和蒸汽一般都帶有液態(tài)水，成為濕蒸汽。

1-37B.蒸汽的干度≥95％，可將蒸汽當(dāng)作干蒸汽看待，對(duì)旋渦流量計(jì)和差壓式流量計(jì)均無明顯影響。C.干度更低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致旋渦流量計(jì)的“漏脈沖”現(xiàn)象。D.帶水嚴(yán)重時(shí)，旋渦流量計(jì)完全無脈沖輸出。E.干度更低時(shí)，部分水滴在水平管道中作分層流動(dòng)，如果節(jié)流件未開排水孔，節(jié)流件前易積水。F.內(nèi)錐型差壓流量計(jì)，由于結(jié)構(gòu)原因，節(jié)流件前完全不會(huì)積水。

第55頁,共371頁,2024年2月25日，星期天(7)存在流動(dòng)脈動(dòng)時(shí)應(yīng)避免選用旋渦流量計(jì)⑵流動(dòng)脈動(dòng)對(duì)差壓式流量計(jì)也有影響，但不明顯

影響途徑：①平方根誤差；②慣性影響；③對(duì)流出系數(shù)的影響。影響方向：略微偏高。流量計(jì)與減壓閥的相互位置圖⑴裝在蒸汽減壓閥后面的旋渦流量計(jì)常因流動(dòng)脈動(dòng)而嚴(yán)重偏高1-38第56頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-39減壓閥振蕩對(duì)其上游的渦街流量計(jì)也有影響（一）

原因：減壓閥振蕩后產(chǎn)生的流動(dòng)脈動(dòng)向上游傳遞到渦街流量計(jì)的傳感器上上海金茂大廈洗衣房蒸汽流量計(jì)與減壓系統(tǒng)

PTFTFC6000PV5V6V7V4V3V2V1分配器去洗衣房第57頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-40減壓閥振蕩對(duì)其上游的渦街流量計(jì)也有影響（二）減壓閥未振蕩時(shí)的流量曲線減壓閥振蕩時(shí)的流量曲線第58頁,共371頁,2024年2月25日，星期天(8)檢定是否方便有時(shí)成為決定選型的關(guān)鍵因素A.國家法律規(guī)定用于貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)必須執(zhí)行強(qiáng)制檢定。B.旋渦流量計(jì)、線性孔板流量計(jì)、內(nèi)錐型差壓流量計(jì)的檢定都須在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上實(shí)流校準(zhǔn)。C.JJG640規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流式差壓流量計(jì)可以用幾何法檢定，為用戶帶來極大方便。1-41第59頁,共371頁,2024年2月25日，星期天A.國內(nèi)市場(chǎng)上的旋渦流量計(jì)品牌眾多，品質(zhì)良莠不齊

①進(jìn)口原裝產(chǎn)品和進(jìn)口組裝產(chǎn)品品質(zhì)總的來說較穩(wěn)定②全國產(chǎn)品品質(zhì)差異大，品質(zhì)低劣的產(chǎn)品主要問題有：

·

50Hz干擾引入

·

實(shí)際流量為零時(shí)，存在低頻振蕩

·

耐振性欠佳出現(xiàn)無中生有

·

傳感器探頭被沖跑

·

被測(cè)介質(zhì)外泄

·

流量系數(shù)的線性段太短B.確定選型前應(yīng)充分調(diào)查研究，不能只貪便宜

1-42(9)注意旋渦流量計(jì)的品牌與品質(zhì)第60頁,共371頁,2024年2月25日，星期天(10)差壓式流量計(jì)性能指標(biāo)也在不斷改進(jìn)中得到提高A.隨著差壓變送器精度的提高，小流量時(shí)的測(cè)量精度得到提高。差壓變送器的精度：從五十年代的1.5級(jí)→六十年代的1.0級(jí)→七十年代的

0.5級(jí)→八十年代的0.2級(jí)→九十年代的0.1級(jí)→現(xiàn)在的0.075級(jí)、0.04級(jí)。B.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的流出系數(shù)非線性，可膨脹系數(shù)非線性實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，范圍度可達(dá)到10：1。C.節(jié)流式差壓流量計(jì)實(shí)現(xiàn)一體化后，安裝方便，引壓管線長的矛盾得到解決。D.流量計(jì)算公式的改進(jìn)，測(cè)量不確定度得到提高，ReD≥4000就能得到0.6％的不確定度（β≤0.6）。系統(tǒng)精度可達(dá)到±1％（液體）和±1.5％（氣體、蒸汽）。E.差壓變送器實(shí)現(xiàn)智能化，更改量程方便。合理選擇差壓范圍，一般不需更換差壓變送器和節(jié)流件，就能實(shí)現(xiàn)變更量程。F.合理選擇差壓范圍，壓力損失也可做得很小。1-43第61頁,共371頁,2024年2月25日，星期天A.制造中的問題1.1制造中的問題aa、節(jié)流裝置導(dǎo)壓管切斷閥未采用直通閥

針形閥易堵，一旦流路被堵，則無法運(yùn)行。汽液交換不暢導(dǎo)致小流量時(shí)示值頻繁波動(dòng)。1-44第62頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.1制造中的問題b

正確的導(dǎo)管連接

不正確的導(dǎo)管連接

引起負(fù)壓管冷凝器內(nèi)的液面升高，導(dǎo)致差壓減小約165Pa。b、節(jié)流裝置導(dǎo)壓管不合理1-45第63頁,共371頁,2024年2月25日，星期天B.安裝中的問題a.取壓點(diǎn)不合理所獲得的密度值與ρ1不一致，從而引起流量測(cè)量誤差。1.2安裝中的問題p1p2孔板附近的壓力分布GB2624和ISO5167強(qiáng)調(diào)ρ1為孔板正壓端取壓平面上的流體密度。因此，ρ1只能是正壓端取壓口平面上的壓力。1-46第64頁,共371頁,2024年2月25日，星期天

上海某石化廠的例子坡度不合理，造成流量示值偏低6kPa所對(duì)應(yīng)的數(shù)值。D/2D

青島某電廠的例子1-47b.徑距取壓節(jié)流裝置安裝不合理引出的問題第65頁,共371頁,2024年2月25日，星期天所謂差壓信號(hào)的傳遞失真，就是差壓變送器測(cè)量到的差壓與節(jié)流裝置產(chǎn)生的差壓不一致。

a.水平管上的差壓式流量計(jì)采用徑距取壓由于兩個(gè)取壓口之間有1.5D的距離，兩個(gè)冷凝器內(nèi)液面高度不易做到一致。正端取壓口負(fù)端取壓口節(jié)流件qm1-48安裝不良引起差壓信號(hào)傳遞是真的例子第66頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-49

由于導(dǎo)壓管的根部閥采用針形閥，導(dǎo)致管內(nèi)積水，使得差壓信號(hào)傳遞失真

冷凝罐內(nèi)充（乙二醇）防凍液，正負(fù)壓罐內(nèi)防凍液稀釋速率不一致，引起差壓信號(hào)傳遞失真數(shù)值隨時(shí)間變化北京某公司的一體化差壓式流量計(jì)結(jié)構(gòu)第67頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-50差壓信號(hào)傳遞失真的例子AB兩點(diǎn)水平距離1m，高度之差即轉(zhuǎn)化為液柱差A(yù)B第68頁,共371頁,2024年2月25日，星期天使得兩個(gè)冷凝器中的液面很難做到一樣高。去差壓變送器1-51b.引壓管從45°方向引出第69頁,共371頁,2024年2月25日，星期天正負(fù)壓管內(nèi)冷凝水溫度不同，引起密度差，進(jìn)而產(chǎn)生差壓。dp=(ρ＋－ρ-）H·g例如：正壓管溫度為40℃，負(fù)壓管為30℃，H=6000

mm

則ρ＋=992.2kg/m3,ρ-=995.7kg/m3

dp=206Pa溫度差引起的差壓失真

H1-52c.引壓管伴熱保溫不對(duì)稱第70頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-53差壓變送器在高溫條件下運(yùn)行現(xiàn)象：蒸汽流量計(jì)顯示反向流量診斷：①高溫蒸汽（400℃，3.5MPa）直接與差壓變送器接觸，零點(diǎn)漂移大。②差壓上限ΔPmax取得偏低。第71頁,共371頁,2024年2月25日，星期天用于壓力補(bǔ)償(由流體壓力求密度)的測(cè)壓口選定``1、孔板、噴嘴、文丘里管差壓式流量計(jì)（角接、1吋、徑距取壓）

GB/T2624-93規(guī)定

式中:

1為節(jié)流件正端取壓口處密度，P應(yīng)取自節(jié)流件正端取壓口2、漩渦流量計(jì)橫河公司：C型說明書中未提及；CD型說明書中規(guī)定在漩渦發(fā)生體下游3.55.5DD型、E型說明書中規(guī)定在漩渦發(fā)生體下游3.57.5DBS7405規(guī)定：漩渦發(fā)生體下游（見圖）多數(shù)制造廠只字不提。Onecompletemetersection3-5D5-7D2-5DFurther10DUpstreamadvisedStraightenerPressure/DensityGasketRecommenedvortexmeterinstallation1-54第72頁,共371頁,2024年2月25日，星期天a.嚴(yán)格執(zhí)行安裝規(guī)程b.一體化節(jié)流式差壓流量計(jì)使安裝簡化但只適合安裝在水平管道上。而且如果安裝位置太高，維修不方便。用冷凝圈代替冷凝罐，常會(huì)造成零點(diǎn)漂移。1-55保證差壓式流量計(jì)安裝質(zhì)量的措施第73頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-561.2壓縮空氣流量測(cè)量1.2.1壓縮空氣流量測(cè)量的特點(diǎn)①振動(dòng)大。②氣體帶水。③脈動(dòng)流。（c）三缸壓縮機(jī)合成曲線圖3.14流動(dòng)脈動(dòng)典型波形（a）雙作用單缸壓縮機(jī)（b）雙作用三缸壓縮機(jī)qminqmaxqtqt1.2壓縮空氣流量測(cè)量（一）3.4第74頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.2壓縮空氣流量測(cè)量（二）1-571.2.2儀表選型（1）浮子流量計(jì)（2）節(jié)流式差壓流量計(jì)①節(jié)流件前積水。措施：改用圓缺孔板或偏心孔板（偏心孔板不確定度較小，優(yōu)于圓缺孔板）。②差壓變送器高低壓室內(nèi)積水：措施：改變差壓變送器安裝方向。3.15(a)典型安裝(b)防止高低壓室積液的安裝方法圖3.15被測(cè)流體為濕氣體時(shí)信號(hào)管路安裝示意圖第75頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.2壓縮空氣流量測(cè)量（三）1-58③引壓管內(nèi)積水問題措施：節(jié)流裝置采用1英寸法蘭取壓或D-D/2取壓。圖12垂直管道信號(hào)管路連接圖圖13正壓管內(nèi)積水對(duì)壓力信號(hào)傳遞的影響第76頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1.2壓縮空氣流量測(cè)量（四）1-59（3）渦街流量計(jì)

①在無振動(dòng)或無明顯振動(dòng)的場(chǎng)所使用。②優(yōu)勢(shì)：壓損小、精度高、范圍度寬、維護(hù)工作量小。③局限性：

口徑：15mm≤DN≤400mm；

壓力：PN≤4MPa（或6.4MPa）；

溫度：tmax≤420℃。1.2.3濕空氣干部分流量測(cè)量問題（在流量演算器中計(jì)算：不同的儀表選型，公式也不同。參見P38）。

（4）差壓式均速管流量計(jì)圖3.23均速管差壓流量計(jì)測(cè)量煤氣流量的安裝方法差壓變送器導(dǎo)管（d≥10）閘閥第77頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-60負(fù)壓管道空氣流量的測(cè)量（1）特點(diǎn)：流體密度小，流速高，管徑大，允許壓損小。潔凈程度不等。（2）選型：T形阿牛巴有優(yōu)勢(shì)，其輸出差壓約為菱形截面阿牛巴的2倍。第78頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-61風(fēng)管和煙道氣體流量的測(cè)量（1）特點(diǎn)：低靜壓、低流速、有的振動(dòng)明顯，有的含有灰塵。截面有圓形和矩形。（2）測(cè)量方法：一般用均速管，配有球閥，便于拔出清洗。（3）矩形流通截面，用多根均速管，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。第79頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-621.3煤氣流量測(cè)量1.3.1

特點(diǎn)

①流體靜壓低、流速低，允許壓損小，一般不允許用縮小管徑的方法提高流速。②流體濕度高，有的測(cè)量對(duì)象還帶少量水，在管道底部作分層流動(dòng)。③有的測(cè)量對(duì)象氫含量高，流體密度小，用渦街流量計(jì)測(cè)量時(shí)，信號(hào)較弱。④煤氣發(fā)生爐、焦?fàn)t等產(chǎn)出的煤氣一般帶焦油之類粘稠物，有的還帶一定數(shù)量塵埃。⑤測(cè)量點(diǎn)位于壓氣機(jī)出口時(shí)，存在一定的流動(dòng)脈動(dòng)。⑥流體屬易燃易爆介質(zhì)，儀表有防爆要求。⑦從小到大各種管徑都有。⑧最小流量與最大流量差異懸殊。⑨用于貿(mào)易結(jié)算的系統(tǒng)，計(jì)量精確度要求高；用作一般監(jiān)視和過程控制的系統(tǒng)，精確度要求則低一些。第80頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-631.3.2

GB/T18215.1關(guān)鍵內(nèi)容（一）

①對(duì)流體的要求：“應(yīng)是均勻的和單相（或可以認(rèn)為是單相）的流體”。②煤氣在凈化過程中都經(jīng)過洗滌，因此一般水分含量都呈飽和狀態(tài)，相對(duì)濕度為100％。③用于貿(mào)易結(jié)算的測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)確度一般應(yīng)優(yōu)于2.5級(jí)。基本誤差限以示值的百分比表示。④煤氣流量定義為濕氣體中的干部分。

⑤測(cè)量結(jié)果以體積流量表示，并換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的定義除了一般取101.325kPa、20℃之外，還兼顧煤氣行業(yè)的傳統(tǒng)，也可取供需雙方協(xié)商的其他溫壓和濕度。

第81頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-641.3.2

GB/T18215.1關(guān)鍵內(nèi)容（二）

⑥節(jié)流裝置采用多管并聯(lián)形式。

⑦在存在流動(dòng)脈動(dòng)的情況下，對(duì)測(cè)量平均流量提出了以下措施。

a.在管線上采用衰減措施，安裝濾波器（由容器及管阻組成）；

b.儀表檢測(cè)件盡量遠(yuǎn)離脈動(dòng)源；

c.采用盡量大的β和Δp，在測(cè)量處減小管道直徑；

d.管線、儀表支架安裝牢固；

e.兩根差壓引壓管阻力對(duì)稱。1.3.2GB/T18215.1關(guān)鍵內(nèi)容（二）第82頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-651.3.3儀表選型和使用(一)圖3.21圓缺孔板結(jié)構(gòu)φDceEABHcαφD（1）孔板差壓流量計(jì)

①可換孔板節(jié)流裝置

a.在不斷流前提下，抽下孔板清洗；

b.在不斷流前提下，更換不同測(cè)量范圍的孔板。

②圓缺孔板水平管道底部分層流動(dòng)的水，從圓缺部分順利通過節(jié)流件。

3.20第83頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-661.3.3儀表選型和使用(二)③多管并聯(lián)的作用

a.擴(kuò)大測(cè)量系統(tǒng)的范圍度；

b.實(shí)現(xiàn)在總管不停氣的情況下拆洗節(jié)流裝置；

c.解決DN＞1000管道的流量測(cè)量問題。

圖3.22水封排水示意圖h=p/（g·ρ）h煤氣管溢流管p式中：h──液位差，m；

P──煤氣壓力，Pa；

g──重力加速度，m/s2；

ρ──水的密度，kg/m3。④煤氣管排水和防凍利用水封自動(dòng)排水。

第84頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-671.3.3儀表選型和使用(三)（2）均速管差壓式流量計(jì)

壓力損失可忽略。

便于不斷流清洗。②

局限性：

精度不如孔板流量計(jì)高，只適用于過程控制；

強(qiáng)制檢定困難。

差壓信號(hào)小，易出現(xiàn)漂移。③差壓變送器受振動(dòng)后，出現(xiàn)零位升高的假象檢查方法：查差壓輸出擺動(dòng)均值。增加阻尼環(huán)節(jié)，濾除脈動(dòng)。ttt0000△PIrIot圖3.83振動(dòng)引起差壓式流量計(jì)零點(diǎn)升高ΔL—膜片位移；Δp—差壓輸出；

Ir—開平方輸出；Io—流量信號(hào)輸出ΔL

管徑較大時(shí)，投資省。①優(yōu)點(diǎn)：差壓變送器導(dǎo)管（d≥10）閘閥圖3.82差壓式均速管測(cè)量低壓氣體流量安裝示意圖第85頁,共371頁,2024年2月25日，星期天

2.11冷凝液在管道內(nèi)積聚引起的失真（一）

1-68第86頁,共371頁,2024年2月25日，星期天

2.11冷凝液在管道內(nèi)積聚引起的失真（二）1-69圖14現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量濕氣體流量的幾種常見配置第87頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-701.3.4管道內(nèi)壁積灰及其對(duì)流量的影響（一）（2）差壓式均速管流量計(jì)

①清除沉積物或更新管道②對(duì)沉積物引入的誤差進(jìn)行修正

a.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓流量計(jì)示值進(jìn)行修正

影響途徑：D↓→β↑（β=d/D）→α↑→（α=）→流量示值偏低。

例：D=1000mm，

β=0.7，ReD=2×105→

計(jì)算得C=0.60402→α=0.6929

（1）積灰普遍存在第88頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-711.3.4管道內(nèi)壁積灰及其對(duì)流量的影響（二）管道內(nèi)壁結(jié)了一層20mm厚的沉積物后，β’=0.7365→C=0.6009→α’=0.7153答案：流量示值偏低3.2%。b.對(duì)文丘里管差壓流量計(jì)影響：喉部結(jié)垢引起流通截面減小，流量示值偏高。例：DN1000，喉部內(nèi)徑700mm，喉部內(nèi)壁結(jié)垢5mm后，喉部截面積減小2/70，流量示值偏高2.86%R。

c.對(duì)圓缺孔板差壓流量計(jì)示值影響

節(jié)流件開孔面積與管道截面積之比β2發(fā)生變化。圓缺孔有效面積變小。

第89頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-721.3.4管道內(nèi)壁積灰及其對(duì)流量的影響（三）d.對(duì)均速管差壓流量計(jì)示值影響

均速管測(cè)量管內(nèi)徑減小，示值偏高。例：D=1000mm，內(nèi)壁均勻結(jié)垢20mm后,

流通截面積從0.7854m2減小為0.7238m2，流速增大，流量示值相應(yīng)增大。增大值=（0.7854-0.7238）/0.7238=8.5%R

例：DN1000圓缺孔板，m=β2=0.49，管道內(nèi)壁被均勻結(jié)一層20mm厚沉積物后，管道面積減為0.7238m2，圓缺孔面積減為0.3547m2，所以m仍為0.49。開孔面積減為原來的92.18%，儀表示值偏高8.5%R/2。第90頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-731.4天然氣流量的測(cè)量

或

1.4.1

天然氣計(jì)量的發(fā)展趨勢(shì)

國際天然氣貿(mào)易計(jì)量：體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量和能量計(jì)量三種。工業(yè)國家：以質(zhì)量計(jì)量和能量計(jì)量為主。我國：在法定要求的質(zhì)量指標(biāo)下，以體積為主進(jìn)行交接計(jì)量。能量計(jì)量也在用。1.4.2

天然氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量計(jì)算

（3.55）（3.56）式中qvn

──標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，Nm3/s;qvf

──工作狀態(tài)體積流量，m3/s，體積流量計(jì)實(shí)測(cè)值；

qm──質(zhì)量流量，kg/s，質(zhì)量流量計(jì)實(shí)測(cè)值；

ρf──工作狀態(tài)下的密度，kg/m3，實(shí)測(cè)或計(jì)算；

ρn──標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度，kg/m3，實(shí)測(cè)或計(jì)算。第91頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-74天然氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量計(jì)算

在式（3.58）中，ρf、ρn

都與被測(cè)流體的T、P、Z有關(guān)，進(jìn)一步推導(dǎo)可得：

（3.58）式中qvf

──工作狀態(tài)體積流量，m3/s，體積流量計(jì)實(shí)測(cè)值；

Pf──工作狀態(tài)絕對(duì)壓力，MPa，壓力實(shí)測(cè)值；

Tf

──工作狀態(tài)熱力學(xué)溫度，K，溫度實(shí)測(cè)值；

Zf──工作狀態(tài)下天然氣的壓縮系數(shù)，按SY/T6143標(biāo)準(zhǔn)A1.4條及公式（A8）計(jì)算（或按GB/T17747.1～3標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算）；

Pn

──標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)絕對(duì)壓力，MPa，其值為0.101325；

Tn

──標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)熱力學(xué)溫度，K，其值為293.15；

Zn

──標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣的壓縮系數(shù)，按SY/T6143-2004標(biāo)準(zhǔn)公式（A8）計(jì)算（或按GB/T17747.1～3標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算）。第92頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-751.4.3天然氣質(zhì)量流量計(jì)算（一）（3.40）式中qm

──天然氣的質(zhì)量流量，kg/s，除由公式（3.59）計(jì)算外，也可由質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)量；

qvf

──工作狀態(tài)體積流量，m3/s，體積流量計(jì)實(shí)測(cè)值；

ρf

──工作狀態(tài)下的密度，kg/m3，實(shí)測(cè)或計(jì)算。

計(jì)算公式：

密度測(cè)量與計(jì)算

（1）計(jì)算公式：

式中Mm──天然氣的摩爾質(zhì)量，kg/kmol，參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T11062計(jì)算；

Ra──通用氣體常數(shù)，MJ/kmol·K，其值為0.00831448。第93頁,共371頁,2024年2月25日，星期天

a.取出有代表性的樣氣，然后采用氣相色譜儀分析出天然氣的全組分分析數(shù)據(jù)；

b.測(cè)量出主管道內(nèi)天然氣靜壓力Pf和流體溫度Tf；

c.按GB/T11062計(jì)算摩爾質(zhì)量Mm；

d.按SY/T6143-2004標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算工作狀態(tài)下壓縮系數(shù)Zf；

e.將Pf、Tf、Mm和Zf代入式（3.40）計(jì)算ρf。

1-761.4.3天然氣質(zhì)量流量計(jì)算（二）①在線密度測(cè)量——用在線密度計(jì)測(cè)量

（2）天然氣密度測(cè)量

a.取樣口：孔板流量計(jì)和容積式流量計(jì)，應(yīng)從流量計(jì)上游取樣。

其他流量計(jì)，在線密度計(jì)宜安裝在流量計(jì)下游。

b.取樣管應(yīng)盡量短，并應(yīng)絕熱保溫。

②離線密度計(jì)算

第94頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-771.4.4天然氣能量流量計(jì)算（三）（1）從標(biāo)準(zhǔn)體積流量計(jì)算能量流量

（3.60）式中En

──天然氣的能量流量，MJ/s；

qvn──天然氣的標(biāo)準(zhǔn)體積流量，由式（3.55）或式（3.58）所得結(jié)果；

Hsnv──單位標(biāo)準(zhǔn)體積的高位發(fā)熱量，MJ/m3，實(shí)測(cè)或計(jì)算。（2）從質(zhì)量流量計(jì)算能量流量

（3.61）式中En

──天然氣的能量流量，MJ/s；

qm──天然氣的質(zhì)量流量，由式（3.59）所得結(jié)果；

Hsnm

──單位質(zhì)量的高位發(fā)熱量，MJ/kg，實(shí)測(cè)或計(jì)算。第95頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-781.4.4天然氣能量流量計(jì)算（四）（3）天然氣發(fā)熱量測(cè)量

①直接測(cè)量法

按GB12206標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行。

②間接測(cè)量法

按照GB/T11062標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測(cè)量。

它是基于對(duì)天然氣組份進(jìn)行全分析（一般用氣相色譜法），然后進(jìn)行計(jì)算：各組分含量同各自發(fā)熱量的乘積之代數(shù)和，即為天然氣的發(fā)熱量。第96頁,共371頁,2024年2月25日，星期天1-791.4.5標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓式流量計(jì)方法

（1）依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)