摘要：液氨(ān)計量(liàng)表示值誤差,主(zhǔ)要受液(yè)氨介質在流經計量表時産(chǎn)生汽(qì)化形成氣液二相流(liú)的影響。對研制的液(yè)氨計量表(biǎo)在出口處設置節流(liú)孔闆(pǎn) 以建(jiàn)立(lì)背壓、提高和(hé)維持(chí)液氨的液(yè)相壓力(lì)、降(jiàng)低示值誤(wù)差(chà)進行了(le)理論分析、試驗(yàn)設計和探索性(xìng)試驗，建立(lì)了壓(yā)力與(yǔ)節流孔徑(jìng)間的函數關系(xì)式和壓(yā)力随節(jiē)流(liú)孔徑(jìng)變(biàn)化率(lǜ)的函數(shù)式。通過(guò)對二種介(jiè)質(水(shuǐ)、液氨)的計量試(shì)驗檢測(cè)和(hé)數據(jù)處理分(fèn)析，得出(chū)了影響液氨計(jì)量表(biǎo)主(zhǔ)要性能(néng)指标(biāo)(示(shì)值誤差及壓(yā)力損失}的(de)關鍵因素(sù)的主(zhǔ)次，優水平、優(yōu)水(shuǐ)平組合及(jí)置信(xìn)度。
　　液氨計(jì)量表是液氨氨(ān)化稭(jiē)稈系統中用于(yú)計量施用(yòng)液氨量的儀表，如圖(tú)1所示。其(qí)中計量(liàng)表1,2是用于(yú)計量(liàng)灌注量(liàng)、計量表3，4是用子計量施用量。
 
　　氨的液相(xiàng)氣相狀态受溫(wēn)度、壓力的影響而變(biàn)化.氨(ān)的液(yè)相氣相狀(zhuàng)态平衡圖[2如圖2所示(shì)。
 
1提高液氨計址表計(jì)量精度的技(jì)術(shù)措(cuò)施
　　液氨(ān)計量表(biǎo)的計量精度以計(jì)量示值誤差δ表(biǎo)示，即(jí)
 
　　式中(zhōng).v示(shì)爲計量表(biǎo)的示值(zhí),v标爲(wèi)通過計量(liàng)表(biǎo)的(de)實際值(标準量(liàng)器的值(zhí))。
1.1問(wèn)題的(de)提出(chū)
　　影響液氨計量(liàng)表示(shì)值誤(wù)差的主要因素(sù).-是液氨介(jiè)質在(zài)流經(jīng)計量(liàng)表頭(tóu)的過程中,因管(guǎn)路中(zhōng)壓力(lì)減小(xiǎo)，環境溫度變(biàn)化(huà),使得(dé)部分液氨(ān)發生汽化形成(chéng)氣液二相流,且汽化的速(sù)率與(yǔ)壓力(lì)減小(xiǎo)和(hé)溫(wēn)度增高呈正相(xiàng)關。液氨與氣氨(ān)的密度比或體積變化(huà)比爲1:10001,緻(zhì)使計量表(biǎo)示值(zhí)誤差δ值(zhí)很(hěn)大;二(èr)是因計量(liàng)表頭(tóu)内部(bù)通道、管路(lù)流線方向與流(liú)通斷面突變,造(zào)成介(jiè)質流動狀(zhuàng)态出(chū)現紊流、渦(wō)旋流(liú)等.使(shǐ)計量(liàng)表(biǎo)流量變送器(qì)運動(dòng)狀态(tài)不穩定而(ér)影響計量(liàng)表的示(shì)值誤差(chà)δ。
1.2技術(shù)措施與理(lǐ)論分(fèn)析
　　防止液氨汽化常用的(de)方法有溫度補(bǔ)償法(fǎ)(設置冷凝(níng)器、保(bǎo)溫層(céng))和壓(yā)力補(bǔ)償(cháng)法(采用(yòng)節流孔闆(pǎn))，以保(bǎo)持液氨介質流(liú)的液相溫度和液相壓力。
　　本課(kè)題(tí)研制(zhì)的液氨(ān)計量(liàng)表,在其出(chū)口處設(shè)置(zhì)節流孔闆(圖(tú)3),以建立背壓(yā)來提高保持(chí)計量表(biǎo)頭及(jí)之前管路中液(yè)氨介質流的液(yè)相壓力，防(fáng)止了液氨(ān)在流經計量表頭過(guò)程中發生汽化(huà)生成(chéng)氣液(yè)二相(xiàng)流、并且改(gǎi)善了介質(zhì)流在(zài)計量(liàng)表頭(tóu)内流動狀态、減(jiǎn)小了計量(liàng)表(biǎo)的示值誤差(δ≤±4%)。
 
　　爲了(le)理論分(fèn)析的便利,根據實際工(gōng)況(kuàng)的要求(qiú)。液氨(ān)介質流可(kě)以認(rèn)同爲一(yī)元(yuán)穩定(dìng)流.即流量(liàng)q=c;取液(yè)氨的(de)密度(dù)ρ=(1.6g/cm³(在10~40c.壓(yā)力0.5~1.5mpa);表(biǎo)頭進管直(zhí)徑d1爲定(dìng)值(zhí)，節流(liú)孔闆孔(kǒng)徑(jìng)d2可調(diào)換，分别爲d2=2.5mm，3.5mm，4.5mm，5.5mm。
　　對過(guò)流斷面1-1和2-2處列(liè)伯(bó)努(nǔ)利(lì)方(fāng)程式(shì)
 
 
(6)式給出了(le)壓力(lì)p2·p2:随節流孔徑d:變(biàn)化率的關系式(shì)。
　　由(4)和(6)式可知，利用節(jiē)流孔闆提(tí)高和保持(chí)計量(liàng)表頭及之(zhī)前管路内的(de)流體壓(yā)力.可(kě)以維持液氨的液(yè)相壓力(lì)，阻止汽化，提(tí)高計量精度，這在計量(liàng)表的試驗(yàn)中得(dé)以驗(yàn)證。
2試(shì)驗(yàn)方案與試驗(yàn)
2.1試驗(yàn)方案(àn)
　　液(yè)氨計量(liàng)表的(de)主要性能指标有:計量示值(zhí)誤差δ,節(jiē)流孔闆前(qián)後壓(yā)力差△p.影響性能(néng)指标的因(yīn)素和水平見表1。
 
　　利用(yòng)混合型(xíng)正交表(biǎo)l6(4。2*)進行(háng)正交試驗(yàn)設計.正(zhèng)交試驗(yàn)方案見表(biǎo)2。
 
2.2試驗(yàn)與試驗(yàn)結果分(fèn)析
　　計(jì)量(liàng)表性能試(shì)驗分别用水(shuǐ)和液氨爲計量(liàng)介質進行(háng)試驗測定，分(fèn)爲試驗(yàn)i和試驗i。
2.2.1試(shì)驗i及(jí)結(jié)果(guǒ)分析
　　試驗(yàn)根據(jù)表2的方(fāng)案(àn)，參照(zhào)“gb778一-84”中的有(yǒu)關條款(kuǎn)，用水進(jìn)行試(shì)驗測定。試(shì)驗地(dì)點在某水(shuǐ)表廠試驗檢(jiǎn)測(cè)中心(國家(jiā)二級(jí)計量檢(jiǎn)測單位(wèi))。公稱(chēng)流(liú)量(liàng)qw=0.24m³/h.用水量.爲(wèi)20l.測定三個(gè)流量(liàng)點即0.5qm,qw,2qw,試驗(yàn)管網壓力爲0.42mpa.試(shì)驗台精度(dù)0.2%m³/h，試驗(yàn)室環(huán)境溫度20℃，試驗數據表略。示值誤差最大值(zhí)δmax=+1.2%，最小值δmin=0.0%，示(shì)值誤(wù)差平均值δ=+0.45%;壓力差最(zuì)大(dà)值△pmax>0.42mpa.最小值△pmax=0.01mpa,壓(yā)力差平均(jun1)值△p=0.085mpa。
　　計(jì)量表(biǎo)的示(shì)值誤差δ值遠小(xiǎo)于"gb778-84”中(zhōng)的(de)标準值(zhí)±5%~±2%,試驗(yàn)結(jié)果表明(míng)，在計量(liàng)表出口(kǒu)處設置(zhì)節流孔(kǒng)闆能良好地改(gǎi)善介質(zhì)流在計(jì)量表頭内(nèi)的流(liú)動狀态。
　　對試驗(yàn)i的數據(jù)利用極差與方差分析(xī)法處理，得出試驗i的分析(xī)結論如表3所示。
 
2.2.2試驗(yàn)ii及結(jié)果分(fèn)析
　　根據表(biǎo)3中的優水(shuǐ)平及(jí)優水平組合，用(yòng)液氨(ān)進行實際工況試驗(yàn)，檢測液氨計量(liàng)表示值(zhí)誤差和(hé)壓力(lì)差(chà)。試驗地(dì)點在(zài)河北柏鄉(xiāng)縣液(yè)氨站，試驗(yàn)設備(bèi)有(yǒu)液氨槽車和液氨鋼瓶等，液(yè)氨槽車内(nèi)溫度(dù)30℃，環境(jìng)溫度29~30℃。标準量器編号(hào)及精度等級:磅(páng)秤(02000002)2級。試驗結果(guǒ)見表4。
 
　　試驗ii表明(míng)示值誤差(chà)值小(xiǎo)于(yú)示值誤(wù)差限(xiàn)(±4%)、示值(zhí)誤(wù)差最大(dà)值δmax=4.0%,最小值(zhí)Δmin=0.57%,示值誤差(chà)平(píng)均(jun1)值δ=2.04%;壓力差最大值△pmax=0.4mpa,最(zuì)小值△pmax= 0.23mpa,壓(yā)力(lì)差平(píng)均值△p=0.33mpa.
3結(jié)論.
(1) 通過(guò)對二種介(jiè)質(水(shuǐ)、液氨(ān))的試(shì)驗檢(jiǎn)測驗(yàn)證，利(lì)用節(jiē)流孔闆在(zài)計量(liàng)表出口(kǒu)處建(jiàn)立背壓可提(tí)高和(hé)維持(chí)液(yè)相壓力(lì)，能很(hěn)好地阻止液(yè)氨發生汽化(huà)，并能良(liáng)好(hǎo)地改(gǎi)善介質在計量(liàng)表頭内(nèi)的流動(dòng)狀态以提高計(jì)量精度。
(2) 計量表(biǎo)性能指标的優(yōu)結構參數(shù)爲:表(biǎo)芯型(xíng)号20c，節(jiē)流孔(kǒng)闆直徑(jìng)爲(wèi)中5~中6。
(3)通過液氨(ān)試驗(yàn)，發現表(biǎo)芯(xīn)材料abs工程(chéng)塑料(liào)耐液(yè)氨腐蝕性(xìng)差，且(qiě)腐蝕(shí)速率與液(yè)氨壓.力呈(chéng)正相(xiàng)關，腐(fǔ)蝕呈(chéng)溶化(huà)蠕變(biàn)狀，顔色呈黃色(sè)或焦黃色(sè)。改用(yòng)耐液(yè)氨腐(fǔ)蝕性(xìng)強的材料(liào)，如聚三氟(fú)氯乙(yǐ)稀、聚全氟乙丙稀、聚偏(piān)二氟乙稀或(huò)尼龍。

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