摘(zhāi)要：液氨計量(liang)表示值誤差(cha),主要受液氨(an)介質在流經(jing)計量表時産(chǎn)生汽化形成(chéng)氣液二相流(liú)的影響。對研(yan)制的液氨計(ji)量表在出口(kou)處設置節流(liu)孔闆 以建立(lì)背壓、提高和(hé)維持液氨的(de)液相壓力、降(jiàng)低示值誤差(cha)進行了理論(lùn)分析、試驗設(she)計和探索性(xing)試驗，建立了(le)壓力與節流(liu)孔徑間的函(hán)數關系式和(hé)壓力随節流(liú)孔徑變化率(lü)的函數式。通(tong)過對二種介(jiè)質(水、液氨)的(de)計量試驗檢(jiǎn)測和數據處(chù)理分析，得出(chu)了影響液氨(ān)計量表主要(yao)性能指标(示(shì)值誤差及壓(yā)力損失}的關(guan)鍵因素的主(zhu)次，優水平、優(you)水平組合及(jí)置信度。
　　液氨(an)計量表是液(ye)氨氨化稭稈(gǎn)系統中用于(yu)計量施用液(yè)氨量的儀表(biao)，如圖1所示。其(qí)中計量表1,2是(shì)用于計量灌(guàn)注量、計量表(biǎo)3，4是用子計量(liang)施用量。
 
　　氨的(de)液相氣相狀(zhuàng)态受溫度、壓(ya)力的影響而(ér)變化.氨的液(yè)相氣相狀态(tài)平衡圖[2如圖(tú)2所示。
 
1提高液(ye)氨計址表計(ji)量精度的技(jì)術措施
　　液氨(ān)計量表的計(ji)量精度以計(jì)量示值誤差(cha)δ表示，即
 
　　式中(zhong).V示爲計量表(biǎo)的示值,V标爲(wèi)通過計量表(biao)的實際值(标(biāo)準量器的值(zhí))。
1.1問題的提出(chū)
　　影響液氨計(ji)量表示值誤(wu)差的主要因(yīn)素.-是液氨介(jie)質在流經計(ji)量表頭的過(guo)程中,因管路(lu)中壓力減小(xiao)，環境溫度變(bian)化,使得部分(fen)液氨發生汽(qi)化形成氣液(ye)二相流,且汽(qì)化的速率與(yu)壓力減小和(hé)溫度增高呈(chéng)正相關。液氨(an)與氣氨的密(mi)度比或體積(ji)變化比爲1:10001,緻(zhì)使計量表示(shì)值誤差δ值很(hen)大;二是因計(jì)量表頭内部(bu)通道、管路流(liu)線方向與流(liu)通斷面突變(biàn),造成介質流(liú)動狀态出現(xian)紊流、渦旋流(liu)等.使計量表(biǎo)流量變送器(qì)運動狀态不(bú)穩定而影響(xiǎng)計量表的示(shì)值誤差δ。
1.2技術(shù)措施與理論(lun)分析
　　防止液(ye)氨汽化常用(yòng)的方法有溫(wen)度補償法(設(she)置冷凝器、保(bao)溫層)和壓力(li)補償法(采用(yòng)節流孔闆)，以(yǐ)保持液氨介(jie)質流的液相(xiang)溫度和液相(xiang)壓力。
　　本課題(ti)研制的液氨(ān)計量表,在其(qi)出口處設置(zhì)節流孔闆(圖(tu)3),以建立背壓(ya)來提高保持(chí)計量表頭及(jí)之前管路中(zhong)液氨介質流(liu)的液相壓力(li)，防止了液氨(ān)在流經計量(liàng)表頭過程中(zhōng)發生汽化生(sheng)成氣液二相(xiàng)流、并且改善(shan)了介質流在(zai)計量表頭内(nei)流動狀态、減(jian)小了計量表(biǎo)的示值誤差(cha)(δ≤±4%)。
 
　　爲了理論分(fen)析的便利,根(gēn)據實際工況(kuàng)的要求。液氨(an)介質流可以(yǐ)認同爲一元(yuán)穩定流.即流(liú)量Q=C;取液氨的(de)密度ρ=(1.6g/cm³(在10~40C.壓力(li)0.5~1.5MPa);表頭進管直(zhí)徑d1爲定值，節(jie)流孔闆孔徑(jìng)d2可調換，分别(bié)爲d2=2.5mm，3.5mm，4.5mm，5.5mm。
　　對過流斷(duan)面1-1和2-2處列伯(bo)努利方程式(shì)
 
 
(6)式給出了壓(ya)力p2·p2:随節流孔(kǒng)徑d:變化率的(de)關系式。
　　由(4)和(hé)(6)式可知，利用(yong)節流孔闆提(tí)高和保持計(jì)量表頭及之(zhi)前管路内的(de)流體壓力.可(kě)以維持液氨(an)的液相壓力(lì)，阻止汽化，提(tí)高計量精度(dù)，這在計量表(biǎo)的試驗中得(de)以驗證。
2試驗(yàn)方案與試驗(yàn)
2.1試驗方案
　　液(yè)氨計量表的(de)主要性能指(zhǐ)标有:計量示(shì)值誤差δ,節流(liu)孔闆前後壓(ya)力差△p.影響性(xing)能指标的因(yīn)素和水平見(jian)表1。
 
　　利用混合(hé)型正交表L6(4。2*)進(jin)行正交試驗(yàn)設計.正交試(shi)驗方案見表(biǎo)2。
 
2.2試驗與試驗(yàn)結果分析
　　計(ji)量表性能試(shi)驗分别用水(shui)和液氨爲計(ji)量介質進行(háng)試驗測定，分(fèn)爲試驗I和試(shi)驗I。
2.2.1試驗I及結(jie)果分析
　　試驗(yan)根據表2的方(fāng)案，參照“GB778一-84”中(zhōng)的有關條款(kuan)，用水進行試(shi)驗測定。試驗(yàn)地點在某水(shuǐ)表廠試驗檢(jiǎn)測中心(國家(jia)二級計量檢(jiǎn)測單位)。公稱(cheng)流量Qw=0.24m³/h.用水量(liàng).爲20L.測定三個(ge)流量點即0.5Qm,Qw,2Qw,試(shi)驗管網壓力(li)爲0.42MPa.試驗台精(jīng)度0.2%m³/h，試驗室環(huán)境溫度20℃，試驗(yàn)數據表略。示(shì)值誤差最大(da)值δmax=+1.2%，最小值δmin=0.0%，示(shì)值誤差平均(jun)值δ=+0.45%;壓力差最(zui)大值△pmax>0.42MPa.最小值(zhí)△pmax=0.01MPa,壓力差平均(jun1)值△p=0.085MPa。
　　計量表的(de)示值誤差δ值(zhí)遠小于"GB778-84”中的(de)标準值±5%~±2%,試驗(yan)結果表明，在(zai)計量表出口(kǒu)處設置節流(liú)孔闆能良好(hao)地改善介質(zhi)流在計量表(biǎo)頭内的流動(dòng)狀态。
　　對試驗(yàn)I的數據利用(yòng)極差與方差(chà)分析法處理(li)，得出試驗I的(de)分析結論如(ru)表3所示。
 
2.2.2試驗(yan)II及結果分析(xī)
　　根據表3中的(de)優水平及優(yōu)水平組合，用(yong)液氨進行實(shi)際工況試驗(yan)，檢測液氨計(jì)量表示值誤(wu)差和壓力差(cha)。試驗地點在(zài)河北柏鄉縣(xiàn)液氨站，試驗(yan)設備有液氨(ān)槽車和液氨(an)鋼瓶等，液氨(an)槽車内溫度(du)30℃，環境溫度29~30℃。标(biāo)準量器編号(hao)及精度等級(ji):磅秤(02000002)2級。試驗(yàn)結果見表4。
 
　　試(shi)驗II表明示值(zhí)誤差值小于(yu)示值誤差限(xian)(±4%)、示值誤差最(zui)大值δmax=4.0%,最小值(zhi)Δmin=0.57%,示值誤差平(píng)均值δ=2.04%;壓力差(chà)最大值△pmax=0.4MPa,最小(xiao)值△pmax= 0.23MPa,壓力差平(ping)均值△p=0.33MPa.
3結論.
(1) 通(tōng)過對二種介(jiè)質(水、液氨)的(de)試驗檢測驗(yàn)證，利用節流(liu)孔闆在計量(liàng)表出口處建(jian)立背壓可提(tí)高和維持液(yè)相壓力，能很(hen)好地阻止液(yè)氨發生汽化(hua)，并能良好地(dì)改善介質在(zài)計量表頭内(nèi)的流動狀态(tai)以提高計量(liang)精度。
(2) 計量表(biǎo)性能指标的(de)優結構參數(shù)爲:表芯型号(hao)20C，節流孔闆直(zhí)徑爲中5~中6。
(3)通(tōng)過液氨試驗(yàn)，發現表芯材(cai)料ABS工程塑料(liao)耐液氨腐蝕(shi)性差，且腐蝕(shi)速率與液氨(an)壓.力呈正相(xiang)關，腐蝕呈溶(róng)化蠕變狀，顔(yá)色呈黃色或(huo)焦黃色。改用(yong)耐液氨腐蝕(shi)性強的材料(liao)，如聚三氟氯(lü)乙稀、聚全氟(fu)乙丙稀、聚偏(pian)二氟乙稀或(huò)尼龍。

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