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浅谈压缩空气流量计量技术特点
点击次数:472 发布时间:2014-09-19

1、压缩空气流量测量的特点
(1)振动大。大型往复式空气压缩机运行时产生的振动往往带动厂房和周围地面一起振动,影响相关空气流量计的准确、可靠运行。
(2)气体带水。压缩空气取自大气,而大气中含有一定数量的水蒸气。如用较大孔板流量计测量,孔板前带有积水,从而影响测量准确度。
(3)脉动流。往复式空气压缩机出口流体多数包含一定的脉动,且为半波脉动,频率一般为几赫兹。消除和减弱流动脉动对流量计示值影响的常用方法有:① 在空气压缩机出口设置缓冲器滤除脉动,而将流量计安装在缓冲器后面;② 将压缩空气流量计安装在远离脉动源的地方,这样可利用工艺管道的气容同其管阻构成低通滤波器衰减脉动。
2、空气压缩机流量的测量方法
空气压缩机流量测量方法有风包法和流量计法。用风包法测量空气压缩机的流量时,由于风包容积小,充气时压力很快就升到1=作压力。因此,风包内空气温度变化迅速,常用的水银温度计反应迟缓,温度读数较实际的低,很难测得较准确的气体温度。此外,还需计算或测量出风包容积,因而风包法测量误差较大。
在压缩空气流量计法中,利用热球式电风速计测量空压机进气管路中的气流速度,由此计算空压机的流量,该方法操作简单并能获得较准确的结果。热球式电风速计主要由热球式测头和测量仪表组成,测杆的头部有一直径约0.8 mm玻璃球,球内绕有加热玻璃球用的镍铬丝线圈和2个串联热电偶,热电偶的冷端连接在磷铜质支柱上,直接暴露在气流中。当一定大小的电流通过加圈后,玻璃球温度升高,升高的程度和气流速度有关,流速小时升高的程度大,反之升高程度小。升高程度可通过热电偶产生的电势在电表上指示出来。
3、压缩空气流量计的安装与使用
(1)测量位置的选择。热球式电风速计所测量流速为线流速,只有流速分布均匀、无外界干扰,才能保证仪表的测量准确度,所以测量位置应选择在离进气管口10倍管径以上的直线段上,开孔尺寸不小于Φ13.2mm。
(2)热球式电风速计的正确使用。开启仪器后,仪器自检,预热5min,将热球式电风速计的测杆垂直向上放置,经2min左右的变化后,风速显示为0.0##m/s,则表明风速计正常。测量时,测杆插入深度在2/3内径处,测出进气管中的平均气流速度。
由于进气管中气流有脉动现象,经测量比对,对测量速度应乘以0.96~0.98的修正系数。
4、流量的换算
(1)额定转速的换算。若被测空压机的实际转速与铭牌转速不同时,必须对按流量计法测得的流量Qp换算,即Q′=Qpne/n。其中,Q′为换算到铭牌转速下的流量,m3/min;ne为空压机铭牌转速,r/min;n为实测转速,r/min。
(2)标准状态的换算。如果Q′不是标准状态下的流量,就应换算为标准状态下的流量。目前存在着2种不同的标准状态:① 以标准大气压和0℃ 为标准状态;② 以标准大气压和20℃ 为标准状态。其换算公式分别为:

其中,Q、Q20分别为0℃ 和20℃ 标准状态下空气压缩机的流量,m3/min;T、T20分别为2种标准状态下的温度,T=273 K,T20=293 K;ρ、ρ2。分别为2种标准状态下的空气密度,ρ=1.293 kg/m ;p20=1.2kg/m3;p为标准大气压力,取1.0133×10 Pa;p。为吸气状态下的大气压力,Pa;To为吸气状态下的温度,K;p为吸气状态下的空气密度,kg/m3。
5 误差产生的原因
(1)管道内径引起的误差。用热球式电风速计测量流量的原理是平均风速与管道流通截面积及相关修正系数的乘积,管道内径的误差会使流量测量误差成平方地增大。故要保证管道内径的准确性。
(2)流量计安装、使用引起的误差。应严格按照相关要求安装,即选择在离进气管口10倍管径以上直线段上,严禁距离弯头、滤风器太近,否则由脉动流引起的误差将大幅增大。测量时,应保证热球位于2/3管内径处,且流量计红色标记正对进风方向,这样才能保证测出的平均气流速度稳定、准确。
(3)数据处理引起的误差。测得数据如不换算至额定转速和标准状态下,将会引起相应误差。
对于空气压缩机流量的测量,首先应掌握其测量的特点,然后选择合适的测量方法并正确分析误差来源,才能使测量达到满意的效果。

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