現(xiàn)階段，我國不斷實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，這樣要求各行業(yè)領(lǐng)域在生產(chǎn)期間***大限度地降低能源消耗，并且降低溫濕效應(yīng)?；谝陨仙a(chǎn)發(fā)展要求，需要進(jìn)行大規(guī)模的供暖集中化。要實現(xiàn)供暖集中化***重要的是明確其主要是熱媒是什么，這樣才能采取有效措施進(jìn)行處理和解決。隨著逐年提升的蒸汽使用量，企業(yè)開始加強重視蒸汽流量計算方式，這主要是因為蒸汽流計量的特殊性。現(xiàn)階段，流量積算儀是主要計算流量的設(shè)備，該設(shè)備的檢定結(jié)果在一定程度上影響著蒸汽流量計量的可靠性以及準(zhǔn)確性。

 

1 創(chuàng)建蒸汽流量計算模型并分析

        現(xiàn)階段，企業(yè)在計量蒸汽流量時主要的計量方法為渦街流量計以及孔板流量計。

 

1.1 創(chuàng)建渦街流量計的流量模型

        渦街流量計的流量模型的輸出頻率的表達(dá)式可以主要以下方式：

       

        在上式表達(dá)式中，q m 表示的是質(zhì)量流量，單位為 kg/h，f 表示的是渦街流量計的頻率輸出，單位為 Hz，K表示的是渦街流量計的流量系數(shù)，單位為 m -3 ，表示的是流體密度，單位為 kg/m 3 。

 

1.2 創(chuàng)建孔板流量計的流量模型

        此次研究主要是以孔板流量計的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)孔板進(jìn)行分析，以下表達(dá)式為孔板流量計的流量模型：

        

        以上表達(dá)式中，q m 表示的是質(zhì)量流量，單位為 kg/h，d 表示的是開孔直徑，單位為毫米，D 表示的是管道直徑，單位為毫米，C表示的是流出系數(shù)， 表示的是直徑比， 表示的是可膨脹系數(shù)， 表示的是差壓，單位為 kPa， 表示的是節(jié)流件正端取壓口平面上的流體密度。

 

        在計算式（2）當(dāng)中，直徑比與開孔直徑如果不考慮管道出現(xiàn)積污情況揮著孔板磨損情況下，將其設(shè)定為常熟，將可膨脹系數(shù)與流出系數(shù)根據(jù)相關(guān)規(guī)定當(dāng)中設(shè)定的計算公式，盡管所包含的計算公式具有較大的復(fù)雜性，但是在特定的流量范圍之內(nèi)可以將計算公式看作常數(shù)，這時候就可以將以上表達(dá)式簡化為如下表達(dá)式，在以下表達(dá)式中，可以將 K當(dāng)做常數(shù)，然而K的求取過程還是較為復(fù)雜。

        

        如果節(jié)流式差壓孔板流量計已經(jīng)設(shè)計好工況流程，并且在其設(shè)計工況之下可以得知差壓滿程量信號對應(yīng)的***大流量。所以，大多數(shù)流量積算儀生產(chǎn)廠家都將差壓滿程量信號，設(shè)計工況下的蒸汽密度以及滿程量流量帶入以上算式中可以得出：

        

        在以上表達(dá)式中， 表示的是滿程量流量， 表示的是差壓滿程量信號， 表示的是設(shè)計工況下的蒸汽密度。之后將表達(dá)式（3）代入至表達(dá)式（2）中，可以得出在任意工況之下孔板流量計算表達(dá)式，該表達(dá)式如下所示：

       

 

2 流量積算儀蒸汽密度求取方式

2.1 檢定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對于密度的要求

        對于流量積算儀的檢定有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，在其檢測期間，該項標(biāo)準(zhǔn)要求主要是規(guī)定在檢定蒸汽流量時需要在設(shè)計工況下進(jìn)行。此外，需要在設(shè)計范圍之內(nèi)選擇溫度以及壓力不變，在設(shè)計范圍內(nèi)選擇壓力以及溫度不變。當(dāng)蒸汽流量信號為***大時需要檢定兩次。如果處于變化工況下，需要提升流量積算儀密度，這樣可以提升蒸汽檢定的準(zhǔn)確性。

 

2.2 流量積算儀常規(guī)的蒸汽密度求取方式

        大部分流量積算儀生產(chǎn)廠家在輸入積算儀時都是按照國際上規(guī)定的水和水蒸氣的性能，并且在完成蒸汽密度求取時主要是采用線性插值來實現(xiàn)的。因為國際上規(guī)定的水和水蒸氣的性能涉及的表格具有大量的數(shù)據(jù)，所以存在部分生產(chǎn)廠家在計算蒸汽密度時主要是通過近似公式來完成的。

 

3 流量積算儀密度求取方式對檢定結(jié)果的影響

3.1 密度求取的準(zhǔn)確性影響流量誤差

        根據(jù)以上表達(dá)式可以看出，如果節(jié)流式壓差孔板流量計中 ，渦街流量計中 ，這樣就可以看出如果密度求取產(chǎn)生誤差將會直接導(dǎo)致流量積算儀出現(xiàn)較大的誤差。所以，為了提升流量積算儀檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性，就需要保證密度求取的準(zhǔn)確性。

 

3.2 變工況檢定條件下密度求取的準(zhǔn)確性影響測量結(jié)果

        針對于差壓式孔板流量計，由上述計算式可以看住，在實際進(jìn)行孔板流量計算時使用的密度主要是設(shè)計流體密度與實際密度的比值完成的。也就是說，當(dāng)設(shè)計狀態(tài)與實際的工作狀態(tài)相同時，在需要在實際計算式使用相同的密度值，這樣產(chǎn)生的誤差也就相同，誤差也會由于密度之間的比值進(jìn)行抵消，這樣就會導(dǎo)致在設(shè)計狀態(tài)下使用流量積算儀進(jìn)行檢定時不能及時發(fā)現(xiàn)存在的誤差。在進(jìn)行實際計量時，如果與設(shè)計工況產(chǎn)生些許偏離，這時候就會導(dǎo)致蒸汽流量由于密度產(chǎn)生的誤差不能進(jìn)行抵消，而出現(xiàn)較大的偏差。所以在實際檢定期間需要將實際工況條件與設(shè)計工況之間進(jìn)行些許偏離，這樣才能及時發(fā)現(xiàn)蒸汽；流量產(chǎn)生的誤差，進(jìn)一步檢驗處在密度求取時出現(xiàn)的誤差。針對渦街流量計，在實際計算蒸汽流量時密度會直接參與，所以孔板流量計在設(shè)計狀態(tài)下進(jìn)行檢定也可以察覺密度出現(xiàn)的誤差。在偏離工況下也可以檢定蒸汽的流量。由以上結(jié)論可以看出，流量積算儀可以在特定工況之下確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。現(xiàn)階段存在多數(shù)流量積算儀生產(chǎn)廠家進(jìn)行實際設(shè)計生產(chǎn)時僅僅注重儀器的壓力，溫度以及蒸汽流量對檢定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，沒有注重求取密度時影響流量積算儀的檢定結(jié)果。在對儀器進(jìn)行出廠檢定時只是在特定工況下進(jìn)行，這樣就不能發(fā)現(xiàn)密度選取對檢定結(jié)果的影響程度。如果根據(jù) JJG 1003- 2005 進(jìn)行蒸汽流量檢定，就會顯著提升產(chǎn)品的不合格率。比如，某流量積算儀將密度數(shù)據(jù)輸入至積算儀當(dāng)中作為查表數(shù)據(jù)，將大氣壓設(shè)定為 0.1MPa，通過線性內(nèi)插法推算其他數(shù)據(jù)。將設(shè)計工況設(shè)定為 0.9MPa，該流量積算儀的檢定結(jié)果由于密度誤差產(chǎn)生了較大的流量誤差。還有少量的流量積算儀在求取密度時主要是通過近似公式法進(jìn)行，根據(jù)相關(guān)要求，使用近似公式法求取密度時，如果沒有在公式適用范圍之內(nèi)，就會導(dǎo)致公式自身存在誤差嚴(yán)重超出流量積算儀的***大誤差值，這時將流量積算儀在公式適用范圍之內(nèi)，也會嚴(yán)重影響檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

 

4 建議與展望

        在流量儀表當(dāng)中應(yīng)用計算機技術(shù)，可以為其提供強大的技術(shù)支持。為了確保求取密度的準(zhǔn)確性，在儀表內(nèi)存里面可以將國際蒸汽表完整寫入，并且借助線性內(nèi)插，這樣可以在一定程度上降低求取蒸汽密度的誤差值。如果發(fā)展條件具有限制性，首先需要嚴(yán)格劃定儀表使用的概況范圍，并且在特定的工況范圍之內(nèi)將蒸汽密度的誤差值控制在合理范圍內(nèi)。如果用戶使用的是流量積算儀，需要在采購期間向廠家說明蒸汽飽和以及工況范圍等信息，防止出現(xiàn)流量積算儀不在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行使用，提升蒸汽流量計量的誤差值。針對流量積算儀設(shè)計人員以及實際的檢定人員來說，需要加強注重蒸汽密度求取方式的差異性對蒸汽流量產(chǎn)生的誤差。因為以上產(chǎn)生的誤差主要是系統(tǒng)誤差，這樣就隨機與儀器誤差進(jìn)行疊加，這樣就會嚴(yán)重出現(xiàn)流量積算儀檢定結(jié)果的誤差值超出范圍。

 

5 結(jié)論

        隨著不斷推廣的集中供熱，也相應(yīng)提升了蒸汽的使用頻率以及使用范圍，尤其是出現(xiàn)越來越多的貿(mào)易結(jié)算需求，這在一定程度上提高了流量積算儀在蒸汽流量劑量方面的要求。長期以來，存在大多數(shù)流量積算儀生產(chǎn)廠家進(jìn)行實際設(shè)計生產(chǎn)時僅僅注重儀器的壓力，溫度以及蒸汽流量對檢定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，沒有注重求取密度時影響流量積算儀的檢定結(jié)果，這就相應(yīng)提升了蒸汽貿(mào)易結(jié)算的安全隱患。為了防止出現(xiàn)由于蒸汽流量計量導(dǎo)致供求雙方產(chǎn)生較大的矛盾糾紛，需要提升對流量積算儀求取密度方式的重視程度，進(jìn)一步提升求取密度的準(zhǔn)確性，這樣才能從根本上提升蒸汽流量計量的可靠性與準(zhǔn)確性。