壓縮空氣熱（rè）式質量流量計在高寒地區中的應用

一、引言
壓縮空氣是企業單位（wèi）重要的二次能源、大多由（yóu）電（diàn）能或熱（rè）能經壓縮機轉化而來，壓縮空氣（qì）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（chóng）要參數、跟著空（kōng）氣壓縮機的廣（guǎng）泛（fàn）應用（yòng）、其流量的精（jīng）確測量對於（yú）產品升級、工業出產過程的控製和監測以及節能減（jiǎn）排都（dōu）顯（xiǎn）得至關重要、壓縮空氣流量是指（zhǐ）在短暫時刻內流過某一流轉截麵為壓縮空氣數量與通過時（shí）刻（kè）之比。壓縮空氣數量以體積表明稱為體積流量.以質量表明（míng）稱為質量流量。
熱式氣體質量流量（liàng）計具有壓損低.流量規模度大、重複（fù）性和高可性.無可動部件以及可用於極低氣體流量監測和控製（zhì）等特點.在枯燥壓（yā）縮空氣測量（liàng）方麵的優勢顯著.利於節約能源及（jí）采購成本。
二、工作原（yuán）理
溫度傳感器測量管道內氣體的溫度（dù）,另一個為速度傳感器,電加熱到高於溫度傳感器測量得到的溫度,而且堅持溫差值穩定:當氣本流動帶走速度傳感器上的熱量時（shí）,為堅持溫差（chà）穩定,需求額定的電補償加（jiā）熱,而這個補償的電功率巨細和氣體質量流量成正比（bǐ）。
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（liàng）得到).Cp為定壓比熱容(由氣體組分決議)△t為（wéi）兩探頭間的溫度差穩定（dìng）：S為管道截麵積。
三、應（yīng）用狀況
西寧坐落青蔵高原東部、太陽幅射強和晝夜溫差大.1月（yuè）份ZUI冷月平均氣溫-7.1℃.曆年（nián）ZUI低（dī）氣溫-24.9℃。在（zài）西寧市大通縣（xiàn）城郊.距離西寧市（shì）區30公裏氣溫比西寧低1~2℃。公司用（yòng）的壓縮空氣經（jīng）枯燥處（chù）理後.壓力為0.65~0.7MPa,溫度（dù）:20-25℃.分兩路供給出（chū）產運（yùn）用.第一路用在連續出產（chǎn）設備上,不停氣.第二路經320m³儲氣罐緩衝（chōng）後做（zuò）輸送物料動力.每天9:00至（zhì）15:00用氣。每個支管上運用刺（cì）進式熱式質量流量計計量壓縮（suō）空氣的用量.第二（èr）路程0~1200Nm³/h.都安裝在室外,運用已滿6年。
四、問題發現（xiàn）
2014年1月發現,第二路的流量（liàng）計在不用氣的狀況下.仍顯示有瞬（shùn）時流量.ZUI大瞬時流量達300Nm³/h.改變狀況見表1。從表中能夠看出,在氣溫ZUI低溫在-15℃以下時.流量計（jì）的零點漂（piāo）移量隨氣溫降低而（ér）增大.ZUI大漂移達量程的27%,產生較大數據偏移的時刻在夜20點到（dào）次日8點.在每天氣溫ZUI低點時,漂移量ZUI大:在ZUI低氣溫高於-15℃.漂移並不顯著。跟著氣溫的上升、漂移的數據會（huì）逐漸減小,回到允許（xǔ）差錯規模（mó）內(±2%FS)。
五、形成漂移原因分析
1.運行原因。每天完成6小時的物料運（yùn）送使命後.關閉用（yòng）氣設備進口閥門.流量計上遊閥門保（bǎo）持全開位置.儲氣罐進出（chū）口閥（fá）門不關流量計零點瞬時流量在（zài）0~200Nm³/h動搖,在允許差錯範圍內。發現流量計零點動搖超（chāo）過1000Nm³/h時,對用氣設備、管路（lù）和儲氣罐進查（chá）看,未發現漏氣、關閉流量（liàng）計（jì）上遊閥門、排空儲氣罐氣體後16小時內,髒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（gòng）電電壓正常.因此排除管路漏氣及電源電壓引起瞬（shùn）時流量動搖的原（yuán）因
2.漂移進程分析。在當日ZUI低氣溫低於-15℃時,因為溫差大的特點,日ZUI高氣（qì）溫（wēn）在（zài）0C左右。流量計的漂移進程從20點今後開始次日8點左右（yòu）ZUI大。其原因為在當日9:00~15:00點為正常（cháng）供氣時間,流量計作業介質溫度20℃.環境溫度從日ZUI低溫升到ZUI高溫（wēn）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（guǎn）內氣體（tǐ）不活動、溫度也從20℃逐步下降到-10℃以下到達流量計作業極限溫度以下(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溫度時,從(1)中可知表係數K穩定,管（guǎn）道截（jié）麵（miàn）積S.定壓比（bǐ）熱容Cp為常數,△t為（wéi）兩（liǎng）探頭（tóu）間的溫度差(穩定).Qm與（yǔ）△p成正比。當環境（jìng）溫度（dù）和介質溫度都低於-10℃時,壓縮空氣定壓比熱容會改變,一些理想氣體的定壓比熱容（róng）表及計算公式如下:
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)式成果代入（2）得Cp=1.005;同理求得20℃時Cp=1.006.可見-20℃到20℃空氣定壓比熱容改（gǎi）變不大.對流量計瞬耐流量不影響。
流量計長時間（jiān）作業於其極限環境溫度介質（zhì）溫度下時.盡管從作業原理上（shàng）並不能形成零點漂移.可是流（liú）量計外殼、探（tàn）頭及管道散失熱量導致丈量值的改（gǎi）變:隨著補償電路電於元件老化,形成溫度偏移的不到補償:這（zhè）也能解釋流量計在前5年同期(1月份)都能正常作業年零點（diǎn）漂移忽然増大的現象。
六、解決辦法
在不替換流量計的情況下（xià）.將用於運送物料的空氣管（guǎn）道經過支管.接入不停氣的榜首路管道.使管道內有20℃左右的氣體流過.確保介質溫度能在（zài）流量計（jì）使用範圍內、同時對流量計外殼采納保溫措施（shī）,誠小低溫帶（dài）來的影響,延伸流量計（jì）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（yǐ）生產出可用介質溫度-20~+250℃.環境溫度-20~+55℃的流量計。許多專家學者都在環境溫度和（hé）介質溫度升高對丈量帶來的影（yǐng）響進行了深入研究.此（cǐ）次把環境溫度-10℃以下的使用（yòng）情（qíng）況（kuàng）進行論述（shù）,作為使（shǐ）用經曆的彌補。