壓縮空（kōng）氣（qì）熱（rè）式質量流量計在高寒地區中（zhōng）的應用

一、引（yǐn）言
壓縮空氣是企業單位重要（yào）的二次能源、大（dà）多由電能或熱能經壓縮機轉化而來，壓縮空氣流量是表述空氣壓縮機功能的（de）重要參數、也（yě）是工業過程中測量的重要參數、跟著（zhe）空氣壓（yā）縮機的廣泛應（yīng）用、其流量的精確測量對於產（chǎn）品升級、工業出產過程的控製和（hé）監測（cè）以及節能減排都顯（xiǎn）得至（zhì）關重要（yào）、壓縮空氣流量是指在短暫時刻內流過某一流轉截麵（miàn）為壓縮空氣數量與通過時刻之比。壓縮空氣數量以體積表明稱為體積流量.以質（zhì）量表明稱為質量流量。
熱式（shì）氣體質量流量計具有（yǒu）壓損低.流量規模度大、重複性（xìng）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.在枯燥壓縮空氣測量方麵的優勢顯著.利於（yú）節約能源及（jí）采購成本。
二、工作原（yuán）理
溫度傳（chuán）感器測量（liàng）管（guǎn）道內氣體的溫度,另一個為速度傳感（gǎn）器（qì）,電加熱到高於溫（wēn）度傳感器測量得到的溫度,而且堅（jiān）持溫差（chà）值穩定:當氣（qì）本（běn）流動帶走（zǒu）速度傳感器（qì）上的熱量時,為堅持溫差穩定,需求額定的電補償加熱,而這個補償的電功（gōng）率巨細（xì）和氣體質量流量成正比。
Qm=K*△p/Cp*△p*S         (1)
上式中:m為氣體質量流（liú）量.K為外表係數穩定力.△p為補償的電功率巨細（xì）(能夠通過測量（liàng）得到).Cp為定壓比熱容(由氣體組分決議（yì）)△t為兩探頭間的溫（wēn）度差穩定：S為管道截麵（miàn）積。
三、應用狀況
西寧坐落青蔵高原東部、太陽（yáng）幅（fú）射強和晝夜溫差大.1月份ZUI冷月平均氣溫（wēn）-7.1℃.曆年ZUI低氣溫-24.9℃。在（zài）西（xī）寧市大通縣城郊.距（jù）離西寧市（shì）區30公裏氣溫比西寧低1~2℃。公司用的壓縮（suō）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（chǎn）運用.第一路用在連續出產設備上,不（bú）停氣.第二路經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式熱式質量流量計計量壓縮空氣的用量.第二路程0~1200Nm³/h.都安裝（zhuāng）在室外,運（yùn）用已滿6年。
四、問題發現（xiàn）
2014年1月發現（xiàn）,第二路的流量計在不用氣的狀況（kuàng）下（xià）.仍顯示有瞬時（shí）流（liú）量.ZUI大瞬（shùn）時（shí）流量達300Nm³/h.改變狀況（kuàng）見表1。從（cóng）表中能（néng）夠看出,在氣溫ZUI低溫在-15℃以下時.流量計的零點漂移量隨氣溫降低而增大.ZUI大漂移達量程的27%,產生較大數據偏移的時刻在（zài）夜20點到次日8點.在每天（tiān）氣溫ZUI低點時,漂移量ZUI大（dà）:在ZUI低氣溫高於-15℃.漂移並不顯著。跟著氣溫的上升、漂（piāo）移的數據會逐漸減小,回到允許差錯規模內(±2%FS)。
五、形成漂移原因分析
1.運行原（yuán）因。每（měi）天完成6小時的物（wù）料運送使命後.關閉用氣設備進（jìn）口閥門（mén）.流（liú）量計上遊閥門保持（chí）全開位置（zhì）.儲氣罐進出口閥門不關流量計（jì）零點瞬時流量在0~200Nm³/h動搖,在允許差錯（cuò）範圍內。發現流量（liàng）計零點動搖超（chāo）過1000Nm³/h時,對（duì）用氣設備、管路和（hé）儲氣罐進查看（kàn）,未發現（xiàn）漏（lòu）氣、關閉流量計上（shàng）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（yáo）。拆下流量計查看.測量探頭潔淨,供電電壓正常（cháng）.因此排除管路漏氣及電源電壓引起瞬時流量（liàng）動搖的原因
2.漂移進程（chéng）分析。在當日（rì）ZUI低氣溫低於-15℃時（shí）,因為溫差大的特點,日ZUI高氣溫在0C左右。流量計的漂移進程從20點今後開（kāi）始次日8點左右ZUI大。其原因為在（zài）當日9:00~15:00點為正常供氣（qì）時（shí）間,流量計作業介質溫度20℃.環境溫度從日（rì）ZUI低溫（wēn）升到ZUI高溫進程,因正常供氣、看不（bú）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（bù）下降（jiàng）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（míng）顯。
3.流量計原因。正常壞境溫度和介質溫度時,從(1)中可知表係數（shù）K穩定,管道截麵積S.定壓比熱容Cp為常（cháng）數,△t為兩探（tàn）頭間（jiān）的溫度差(穩定).Qm與△p成正比。當環境溫度和介質（zhì）溫度（dù）都低於-10℃時,壓縮空（kōng）氣定（dìng）壓比熱容會改變,一些理想氣體的定壓比熱容表（biǎo）及（jí）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（dà）.對流量計瞬耐流量不影響。
流量計長時間作業於其極限環境溫度介（jiè）質溫度下時.盡管從作業原理上並（bìng）不能形成零點漂移.可是流量計外殼、探頭及管道散失熱（rè）量導致丈量值的改變:隨著補償電路電於元（yuán）件老化,形成溫度偏移的不到補償（cháng）:這也能解釋流量計（jì）在前5年同期(1月份)都能正常作業年零點漂移忽然増大的現象。
六、解決辦法
在不替換流量計的情（qíng）況下.將用於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（liàng）計使（shǐ）用（yòng）範圍內、同時對（duì）流量計外殼采納（nà）保溫措施,誠小低溫帶來（lái）的影響,延伸流量（liàng）計使用壽命。

七、結語

熱式氣體質量流量（liàng）計近年（nián）來得到快（kuài）速發展.許多（duō）廠家都已生產出可用介質溫度-20~+250℃.環境溫度-20~+55℃的流量（liàng）計。許多專家學者都在環境溫度和介質溫度升（shēng）高對丈量帶來的影響進行了深入研究.此次把環境溫度-10℃以下的（de）使用情況進行論（lùn）述,作為使用經曆的彌補（bǔ）。