壓縮空氣熱式質量流量計在高（gāo）寒地（dì）區中的應用（yòng）

一、引言
壓縮空氣是企業單位重要的二次能源、大多（duō）由電能或（huò）熱能經壓縮機轉化而來（lái），壓縮空氣流量是表述空氣壓縮機功能的重要（yào）參數、也是工業過程中測量的重要參數、跟著空氣壓縮機的廣泛應用、其（qí）流量的精確測（cè）量對於產品升級、工業出產過程的控製和監測以及節能減排都顯得至關重要、壓縮空氣流量是指在短暫時刻內流過某一流（liú）轉（zhuǎn）截麵為壓縮空氣數量與通過時刻之比。壓縮空氣數量以體（tǐ）積表明稱為體積流量.以質（zhì）量表明（míng）稱為（wéi）質量流（liú）量。
熱式氣體質量（liàng）流量計具有壓損低.流量規模度大、重複性和高可性.無（wú）可動部件以及可（kě）用（yòng）於極低氣（qì）體流（liú）量（liàng）監測和控製等特點.在枯燥壓縮空氣測量方麵（miàn）的優勢顯著.利於節約能（néng）源及采購成本。
二、工作原理
溫度傳感器測量管道內氣體的溫度,另一個為速度傳感器,電加熱到（dào）高於溫度傳感器測量（liàng）得到（dào）的溫度,而且堅持溫（wēn）差值穩定:當氣本流（liú）動帶（dài）走速度傳感器上的熱量時,為堅持溫差（chà）穩定,需求（qiú）額定的電補償加熱,而這個補償（cháng）的電功率巨細和氣體質量流（liú）量成正比。
Qm=K*△p/Cp*△p*S         (1)
上式中:m為氣體質量流量（liàng）.K為外表係（xì）數穩定力.△p為（wéi）補（bǔ）償的電功率巨細(能夠通（tōng）過測量得到).Cp為定壓比熱容(由氣體組分決議)△t為兩探（tàn）頭間的溫度差穩定：S為管道截麵積。
三、應用狀況
西寧坐落青蔵高原東部、太（tài）陽（yáng）幅射（shè）強和晝夜溫差大.1月份ZUI冷（lěng）月平均氣溫-7.1℃.曆年ZUI低氣溫-24.9℃。在西寧市大通縣城郊.距離西寧市區30公（gōng）裏氣溫比西寧低1~2℃。公司用的壓縮空氣經枯燥處理（lǐ）後.壓力為（wéi）0.65~0.7MPa,溫度:20-25℃.分兩路供給出產運用.第一路用在連續出產設備上,不停（tíng）氣.第二路經（jīng）320m³儲氣罐緩衝後做輸送物料動力.每天9:00至15:00用氣。每個支管上運用刺進（jìn）式熱式質量流量計（jì）計量壓（yā）縮空氣的用量.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
2014年1月（yuè）發現,第二路的流量計在不用氣（qì）的狀況（kuàng）下.仍顯示有瞬時流量.ZUI大瞬時流量達300Nm³/h.改變狀況見表1。從表中能夠看出（chū）,在氣溫ZUI低（dī）溫在-15℃以下時.流量計的零點漂移量隨氣溫降（jiàng）低而增大.ZUI大漂移達量（liàng）程（chéng）的27%,產生較大數據偏移的時刻在夜20點（diǎn）到次（cì）日8點.在每天氣溫ZUI低點（diǎn）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、漂移的數據會逐漸減小,回到允許差錯規模內(±2%FS)。
五、形成漂移原因（yīn）分析
1.運行原因。每天完（wán）成6小時的物料運送使命（mìng）後.關閉用氣設備進口閥門.流（liú）量計上遊（yóu）閥門保持（chí）全（quán）開（kāi）位置.儲氣罐進出口閥門不關流量計零（líng）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（yáo）超過1000Nm³/h時,對用氣設備、管路和儲氣（qì）罐（guàn）進查看,未發現漏（lòu）氣、關閉流量計上遊閥門、排空儲氣罐氣體後（hòu）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,供電電壓正（zhèng）常.因此排除（chú）管路漏氣及（jí）電源電壓引起瞬時流量動搖的原因
2.漂移進程分析。在當日ZUI低氣（qì）溫低於-15℃時,因（yīn）為溫差大的特點,日ZUI高氣溫在0C左右。流量計的漂（piāo）移進程從（cóng）20點今後開始次日8點（diǎn）左（zuǒ）右ZUI大。其原因為在當（dāng）日9:00~15:00點（diǎn）為正常供氣時間,流（liú）量計作業介質溫度20℃.環境溫度從日ZUI低溫升（shēng）到ZUI高溫進程,因正常（cháng）供氣、看不出漂移量（liàng）。供氣結束後,氣溫從日ZUI高點緩（huǎn）慢下降,此時管內氣（qì）體不活（huó）動（dòng）、溫度也從20℃逐步下（xià）降到-10℃以下到達流量計（jì）作業極限（xiàn）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.流量計原因（yīn）。正常壞境溫度和介質溫度時,從(1)中可知表係數K穩定,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△p成正（zhèng）比。當環境溫度和介質溫（wēn）度都（dōu）低於-10℃時（shí）,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（suàn）公式如下:
Cp=C0+C1θ+C2θ+C3θK J/(kg. K)         (2)
θ=｛T｝K/1000                      (3)
-20℃(253K)代入（rù）(3)式，查表得（dé）C0=1.05,C1=-0.365,C2=0.85,C3=-0.39, (3)式成果代入（2）得（dé）Cp=1.005;同理求得（dé）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（yǐng）響。
流量計長時間作業於其極限（xiàn）環境溫度介質溫度下（xià）時.盡管從作業原理上並不能形成零點漂移.可是流量計外（wài）殼、探頭及管道散失熱量導致丈量值的改變:隨著補償電路電於元件老化,形成溫度偏移的不到補（bǔ）償:這也能解釋流量計在前5年同期（qī）(1月份)都能正常作業年零點漂移忽然増大的現象。
六、解決（jué）辦法
在不替換流量計的情況下.將用於（yú）運送物料的空氣管道經過支管.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（zhì）溫度能在流量計使用範圍內、同時對流量計外殼采納保溫措施（shī）,誠小低溫帶來的影響（xiǎng）,延伸流量計使用壽命（mìng）。

七、結語

熱式氣（qì）體質量流（liú）量計近年來得到快速發展.許（xǔ）多廠（chǎng）家（jiā）都已生產（chǎn）出可用介（jiè）質溫度-20~+250℃.環境溫度-20~+55℃的流量計。許（xǔ）多專（zhuān）家學者都在環境溫度和介質溫度升高對丈量帶來的影響進行了深入研究.此次把環境溫度（dù）-10℃以下的使用情況進行論（lùn）述,作為使用（yòng）經曆的彌補。