壓縮空氣熱式質量流量計在高寒地區中的應用（yòng）

一、引言
壓（yā）縮空（kōng）氣是（shì）企業單位重要的二次能源、大（dà）多由電能或熱能經（jīng）壓縮機轉化而（ér）來，壓縮空氣流量是表述空氣壓縮機功能的重要參數、也是工業過程中測量的重要參數、跟著空氣壓縮機的（de）廣泛應用、其流量的精確測量對於產品升級、工業（yè）出產過程的控製和監測以及節能減排都顯（xiǎn）得至關（guān）重要、壓縮（suō）空氣流量是指在短暫時刻內流過某（mǒu）一流轉截麵為壓縮空（kōng）氣數量（liàng）與通過時刻之比（bǐ）。壓縮空氣數量以體積（jī）表明稱（chēng）為體積（jī）流（liú）量（liàng）.以質量表明稱為質量流量。
熱式氣體質量流量計具有壓損低.流量（liàng）規（guī）模（mó）度大、重複性（xìng）和高可性.無可動部件以及可用於極低氣體（tǐ）流量監測和控製等特點.在枯燥（zào）壓縮（suō）空（kōng）氣測量方麵的優勢顯著.利於節約能源及采（cǎi）購（gòu）成（chéng）本。
二（èr）、工作（zuò）原（yuán）理
溫度傳感（gǎn）器測量管道內氣體的溫度,另一個為速度傳感器,電加熱到高於溫度傳感器測（cè）量得到的溫度,而且堅持溫差（chà）值穩定:當氣本流動帶走速度傳感器上（shàng）的熱量時（shí）,為堅持溫差（chà）穩定,需求額定的電補（bǔ）償加熱（rè）,而這個補償的電功（gōng）率巨細和氣體質量流（liú）量成正（zhèng）比。
Qm=K*△p/Cp*△p*S         (1)
上式中:m為氣體質量流量.K為外表係數（shù）穩定力.△p為補償的電功率巨細(能夠通過測量得到).Cp為定壓比熱容(由氣體組分決議)△t為兩探頭間的溫度差穩定：S為管道截麵積。
三、應用狀況
西寧（níng）坐落青蔵高原東部、太陽幅射強和晝夜溫差（chà）大.1月份ZUI冷月平均氣溫-7.1℃.曆年（nián）ZUI低氣（qì）溫（wēn）-24.9℃。在西（xī）寧市大通縣城郊.距離西寧市區30公裏氣溫比西寧低1~2℃。公司用的（de）壓縮空氣經枯燥處理後.壓力為0.65~0.7MPa,溫度:20-25℃.分兩路供給出產運用（yòng）.第一路用在連續出產設備上,不停氣.第二路經320m³儲氣罐緩衝後做輸送物料動力（lì）.每天9:00至15:00用氣。每個支管上運用刺進式熱式質量流（liú）量計計量壓縮空氣的用量.第二路程（chéng）0~1200Nm³/h.都安裝在室外,運用（yòng）已滿6年。
四、問題發現
2014年1月發現,第二（èr）路的流量計在不（bú）用氣（qì）的狀況下（xià）.仍顯示（shì）有瞬時流量.ZUI大瞬時流量達（dá）300Nm³/h.改變狀況見表1。從表中能（néng）夠看出,在氣溫ZUI低溫在-15℃以下時.流量計的零點（diǎn）漂（piāo）移量隨氣溫降低而增大.ZUI大漂移達量程的27%,產生較大（dà）數據偏（piān）移（yí）的時刻在夜20點到次日（rì）8點.在每天氣溫（wēn）ZUI低（dī）點時,漂移量ZUI大:在（zài）ZUI低氣溫高於-15℃.漂移並不（bú）顯著。跟著氣溫（wēn）的上升、漂移的（de）數據會逐漸減小,回到允（yǔn）許差錯規模內(±2%FS)。
五（wǔ）、形成漂移原因分析
1.運（yùn）行原（yuán）因。每天完成6小時的物（wù）料運送使命後.關閉用氣設備進口（kǒu）閥門.流量計上遊閥門保持全開位置.儲氣罐進出（chū）口閥門不關流量計零點瞬時流量在0~200Nm³/h動搖,在允許差錯範圍內。發現流量計零點動搖超過1000Nm³/h時,對用氣（qì）設備、管路（lù）和（hé）儲氣罐進查看,未發現漏氣（qì）、關閉流（liú）量計上（shàng）遊閥門、排空儲氣罐氣體後16小時內,髒（zāng）時流量仍出現大範圍動搖。拆下流量計查看.測量探頭潔淨,供電（diàn）電壓正常（cháng）.因此排除管路漏氣及電源電（diàn）壓引起瞬時流（liú）量動（dòng）搖的原因
2.漂移進程分析。在當日ZUI低氣溫低於（yú）-15℃時,因為溫差（chà）大的特點,日ZUI高氣溫在0C左右。流量計的漂移進程從20點今後開始次日8點左右ZUI大。其原因為在當日（rì）9:00~15:00點為正常供氣時間,流量計作業介質溫度20℃.環（huán）境溫度從日ZUI低（dī）溫升（shēng）到ZUI高溫進程,因正常供氣、看不出漂移量。供氣結束後,氣溫從日ZUI高點緩慢下降,此時管內氣體不活動、溫度也從20℃逐步下降到（dào）-10℃以下（xià）到達流量計作（zuò）業極限溫度以下(介質溫度和環境溫度簡直相等),零漂移特別明顯。
3.流量計（jì）原因。正常壞境溫度和介質（zhì）溫度時,從(1)中可知表係數K穩定（dìng）,管道截麵積S.定壓比熱容Cp為常數,△t為兩探頭間的溫度差(穩定).Qm與（yǔ）△p成正比。當環境溫度和介質溫（wēn）度都低（dī）於-10℃時（shí）,壓縮空（kōng）氣（qì）定壓比熱容會改變,一些理想氣體（tǐ）的定壓比熱容（róng）表及計算公式（shì）如下:
Cp=C0+C1θ+C2θ+C3θK J/(kg. K)         (2)
θ=｛T｝K/1000                      (3)
-20℃(253K)代入(3)式，查表得C0=1.05,C1=-0.365,C2=0.85,C3=-0.39, (3)式（shì）成果（guǒ）代入（2）得Cp=1.005;同理求得20℃時（shí）Cp=1.006.可見-20℃到20℃空氣定壓比熱容改變不大.對流量（liàng）計瞬耐流量（liàng）不影響。
流量計長時間作業於其極限環境溫度（dù）介質溫度下時.盡管從作業原理上並不（bú）能形（xíng）成零（líng）點漂移.可是流量計外殼（ké）、探頭及管道散失熱量導致丈量（liàng）值的改變（biàn）:隨著補償電路電於元（yuán）件老（lǎo）化,形成溫度（dù）偏移的不到補償:這也能解釋流量計（jì）在前5年同期(1月份)都能正常作業年（nián）零點漂移忽（hū）然増大的現象（xiàng）。
六、解決辦法（fǎ）
在不替（tì）換流量計的情況下.將用於運送物料的空氣（qì）管道經過支管（guǎn）.接入不停氣的榜首路管道.使管道內（nèi）有20℃左（zuǒ）右的氣（qì）體（tǐ）流過（guò）.確保介質（zhì）溫度能在流量計使用（yòng）範圍內、同時對流（liú）量計外殼（ké）采納保溫措（cuò）施（shī）,誠小低溫帶來（lái）的影響,延伸流量計使用壽命。

七、結語

熱式氣體質量流量計近年來得到快速發展.許多廠家都已生產（chǎn）出可用介質溫度-20~+250℃.環境溫度-20~+55℃的（de）流量計。許多專（zhuān）家學者都在（zài）環境溫度和（hé）介質（zhì）溫度（dù）升高（gāo）對丈量帶來的影響進（jìn）行（háng）了深入研究.此次把環（huán）境溫度-10℃以下的使用情況進行（háng）論述,作為使用經曆的彌補。