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一.壓縮空氣流量計(jì)的作用
壓縮空氣是企事業(yè)單位重要的二次能源,大多由電能或熱能經(jīng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)化而來(lái)。當(dāng)空氣壓力值要求較低時(shí),則由鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生,對(duì)由大量能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的工質(zhì)進(jìn)行管理,以收到節(jié)約能源和提高設(shè)備管理水平的效果,是壓縮空氣流量計(jì)量的主要目的,在化工等生產(chǎn)過(guò)程中,有一種重要的工藝過(guò)程氧化反應(yīng),它是以空氣作原料,和另外某種原料在規(guī)定的條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),空氣質(zhì)量流量過(guò)大和過(guò)小,都會(huì)對(duì)安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和貴重原料的消耗產(chǎn)生關(guān)鍵影響,在這種情況下,空氣流量測(cè)量度要求特別高,多半還配有自動(dòng)調(diào)節(jié)。
二.壓縮空氣流量測(cè)量的特點(diǎn)
1.振動(dòng)大。并非每一臺(tái)空氣流量計(jì)都安裝在振動(dòng)大的場(chǎng)所。但是安裝在壓縮廠房和鼓風(fēng)機(jī)房的空氣流量計(jì)都得考慮振動(dòng)問(wèn)題。這種振動(dòng)主要來(lái)自壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī),機(jī)器的振動(dòng)通過(guò)空氣管道或風(fēng)管可以傳到很遠(yuǎn)的地方。其中振動(dòng)zui大的要數(shù)往復(fù)式壓縮機(jī),大型往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)往往帶動(dòng)廠房和周圍地面一起振動(dòng),對(duì)相關(guān)空氣流量計(jì)的準(zhǔn)確而可靠的運(yùn)行帶來(lái)威脅。它引發(fā)杠桿式差壓變送器支點(diǎn)移動(dòng)而使儀表產(chǎn)生示值漂移。振動(dòng)導(dǎo)致渦街流量傳感器產(chǎn)生同振動(dòng)頻率相對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào),引起流量示值大幅度偏高。
2.氣體帶水。壓縮空氣取自大氣,而大氣中總是含有一定數(shù)量的水蒸氣。水蒸氣的含量用水蒸汽分壓ps表示。大氣中的水蒸氣飽和分壓是大氣溫度的函數(shù)(見表3.4)。在雨天和霧天,室外大氣中的水蒸氣分壓達(dá)到飽和程度,即相對(duì)濕度達(dá)到100%,這時(shí)將大氣壓縮就如同壓迫吸足水的海綿,隨著體積的縮小,就有相應(yīng)數(shù)量的水析出。這是壓縮空氣所以帶水的簡(jiǎn)單原理。在晴好的天氣,大氣相對(duì)濕度較低,但隨著其被壓縮,體積縮小到原來(lái)的幾分之一后,水蒸氣分壓會(huì)相應(yīng)升高,也有可能進(jìn)入飽和狀態(tài)而析出水滴。
用來(lái)測(cè)量壓縮空氣流量的較大口徑孔板流量計(jì),孔板前常有積水,要影響測(cè)量準(zhǔn)確度。引壓管線中常有一段水,導(dǎo)致差壓變送器測(cè)到的差壓同節(jié)流裝置所產(chǎn)生的差壓不一致。這些都是空氣帶水引起誤差的常見原因。除此之外,由于城區(qū)大氣中氮氧化物含量較高,使得壓縮空氣所含水滴呈酸性,引起環(huán)室表面腐蝕、管道內(nèi)壁腐蝕,使其表面變得粗糙。腐蝕產(chǎn)生的氧化鐵在一定條件下變干燥時(shí),很容易從管內(nèi)壁脫落而被氣流帶到孔板前,這也會(huì)對(duì)流量示值產(chǎn)生影響。所以在停車檢修時(shí),應(yīng)將這些粉狀和塊狀的垃圾予以清除。
3.脈動(dòng)流。壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)出口流體多數(shù)包含一定的脈動(dòng)。例如往復(fù)式壓縮機(jī),表現(xiàn)為半波脈動(dòng),如圖3.13所示。在現(xiàn)場(chǎng)可觀察到壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的出口壓力有明顯擺動(dòng)。其中正(定)排量鼓風(fēng)機(jī)出口脈動(dòng)頻率較高,一般有幾十赫茲,而往復(fù)式壓縮機(jī)出口脈動(dòng)頻率較低,一般為幾赫茲。流動(dòng)脈動(dòng)引起差壓式流量計(jì)、渦街流量計(jì)等多種流量計(jì)示值偏高,引起浮子式流量計(jì)中的浮子上下跳動(dòng)。消除和減弱流動(dòng)脈動(dòng)對(duì)流量計(jì)示值影響的常用方法有兩個(gè),一是在壓縮機(jī)出口設(shè)置一只緩沖罐濾除脈動(dòng),而將流量計(jì)安裝在緩沖后面。實(shí)際上往復(fù)式壓縮機(jī)的的系統(tǒng)都是這樣設(shè)計(jì)的;二是將流量計(jì)安裝在遠(yuǎn)離脈動(dòng)源的地方,這樣可利用工藝管道的氣容同其管阻構(gòu)成低通濾波器衰減脈動(dòng)。