溫壓補(bǔ)償對(duì)壓縮空氣流量計(jì)量的影響分析
摘要
壓縮空氣是工業(yè)工程領(lǐng)域使用的最常見(jiàn)的一種能源氣體，雖然價(jià)格低廉，但是用量大、用途廣。在節(jié)能減排的當(dāng)今時(shí)代，如何節(jié)省成本，增加效益，必須事無(wú)巨細(xì)。隨著壓縮空氣的空氣壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、制造水平的提高，壓縮空氣的質(zhì)量也提高了，換言之就是壓縮空氣的制造成本提高了。如何保證壓縮空氣計(jì)量的準(zhǔn)確可靠是節(jié)能減排的一個(gè)重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞
溫度 壓力 密度 相對(duì)誤差 差壓
溫度變化對(duì)壓縮空氣的影響分析
經(jīng)過(guò)測(cè)量觀測(cè)，在壓力不變的情況下，溫度變化，測(cè)量數(shù)據(jù)如下：
P | t | △P | Q | 設(shè)計(jì)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)溫度，標(biāo)準(zhǔn)壓力，標(biāo)準(zhǔn)流量測(cè)量計(jì)算如左所示。 | |
0.805 | 20 | 0.0 | 0.00 | ||
1000.0 | 6000.00 | ||||
2000.0 | 8485.32 | ||||
3000.0 | 10392.36 | ||||
4000.0 | 12000.00 | ||||
溫度變化，壓力不變得到的測(cè)量數(shù)據(jù) | |||||
P | t | △P | Q |
| 測(cè)量點(diǎn)相對(duì)誤差 |
0.805 | 38 | 0.0 | 0 | 0 | / |
1004.1 | 5855.00 | -145.00 | -2.417% | ||
2006.5 | 8275.00 | -210.32 | -2.479% | ||
3008.3 | 10134.00 | -258.36 | -2.486% | ||
4010.2 | 11698.00 | -302.00 | -2.517% | ||
| -2.50% | ||||
P | t | △P | Q |
|
|
0.805 | 0 | 0.0 | 0 | 0 | / |
1004.1 | 6246.00 | 246.00 | 4.100% | ||
2005.8 | 8829.00 | 343.68 | 4.050% | ||
3007.8 | 10813.00 | 420.64 | 4.048% | ||
4010.2 | 12486.00 | 486.00 | 4.050% | ||
|
|
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| 4.10% |
表一
表一分析：
（1） 溫度為38度時(shí)，最小相對(duì)誤差為-2.417%，最大相對(duì)誤差為-2.517%，平均相對(duì)誤差-2.50%；
（2） 溫度為0度時(shí)，最小相對(duì)誤差為4.048%，最大相對(duì)誤差為4.100%，平均相對(duì)誤差4.062%；
（3） 結(jié)論：
當(dāng)壓力不變時(shí)，溫度偏離設(shè)計(jì)溫度20度為正偏差時(shí)，計(jì)量結(jié)果偏小；當(dāng)壓力不變時(shí)，當(dāng)溫度偏離設(shè)計(jì)溫度20度為負(fù)偏差時(shí)，計(jì)量結(jié)果偏大；正偏差時(shí)的相對(duì)誤差計(jì)量結(jié)果與負(fù)偏差的計(jì)量結(jié)果相比較，差別較小。
3、壓力變化對(duì)壓縮空氣的影響分析
經(jīng)過(guò)測(cè)量觀測(cè)，在溫度不變的情況下，壓力變化，測(cè)量數(shù)據(jù)如下：
P | t | △P | Q | 設(shè)計(jì)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)溫度，標(biāo)準(zhǔn)壓力，標(biāo)準(zhǔn)流量測(cè)量計(jì)算如左所示。 | |
0.800 | 20 | 0.0 | 0.00 | ||
1000.0 | 6000.00 | ||||
2000.0 | 8485.32 | ||||
3000.0 | 10392.36 | ||||
4000.0 | 12000.00 | ||||
壓力變化，溫度不變得到的測(cè)量數(shù)據(jù) | |||||
P | t | △P | Q |
| 測(cè)量點(diǎn)相對(duì)誤差 |
0.966 | 20 | 0.0 | 0 | 0 | / |
1003.6 | 6635.00 | 635.00 | 10.583% | ||
2004.8 | 9379.00 | 893.68 | 10.532% | ||
3006.5 | 11483.00 | 1090.64 | 10.495% | ||
4007.8 | 13258.00 | 1258.00 | 10.483% | ||
| 10.50% | ||||
P | t | △P | Q |
|
|
0.597 | 20 | 0.0 | 0 | 0 | / |
1003.6 | 5290.00 | -710.00 | -11.833% | ||
2005.3 | 7478.00 | -1007.32 | -11.871% | ||
3007.0 | 9158.00 | -1234.36 | -11.878% | ||
4009.0 | 10573.00 | -1427.00 | -11.892% | ||
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| -11.900% |
表二
表二分析：
（4） 溫度為0.966MPa時(shí)，最小相對(duì)誤差為10.483%，最大相對(duì)誤差為10.582%，平均相對(duì)誤差10.50%；
（5） 溫度為0.597MPa時(shí)，最小相對(duì)誤差為-11.871%，最大相對(duì)誤差為-11.892%，平均相對(duì)誤差11.8685%；
（6） 結(jié)論：
當(dāng)溫度不變時(shí)，壓力偏離設(shè)計(jì)壓力0.8MPa為正偏差時(shí)，計(jì)量結(jié)果偏小；當(dāng)溫度不變時(shí)，當(dāng)壓力偏離設(shè)計(jì)壓力0.8MPa為負(fù)偏差時(shí)，計(jì)量結(jié)果偏大；正偏差時(shí)的相對(duì)誤差計(jì)量結(jié)果與負(fù)偏差的計(jì)量結(jié)果相比較，差別非常大。
3、壓縮空氣中含水對(duì)計(jì)量的影響
壓縮空氣的含水對(duì)于壓縮空氣的計(jì)量應(yīng)非常大，分析如下：
1mm水柱產(chǎn)生的壓力約為9.8Pa，只需要存在10mm水柱的差壓，就會(huì)產(chǎn)生約為0.1KPa的壓力，而這個(gè)差壓值在不同的系統(tǒng)中換算成流量值，是不能被忽視的（具體數(shù)據(jù)不再敘述）。所以解決壓縮空氣中的含水問(wèn)題至關(guān)重要。分析辦法如下：
（1）車(chē)間可以再壓縮空氣進(jìn)入車(chē)間前，加入壓縮空氣干燥設(shè)備，極大的縮小水份的含量，提高計(jì)量精度。優(yōu)缺點(diǎn)：此種方法可行性較高，但是一次性投入較大。
（2）可以在節(jié)流器具的正、負(fù)邊取壓管處加冷凝罐，然后再罐中注入水，只要能保證罐內(nèi)頁(yè)面的平衡，就能保證差壓的準(zhǔn)確性，完全排除了壓縮空氣中含水的影響。優(yōu)缺點(diǎn)：安裝成本低，但是由于壓縮空氣測(cè)量回路多，工作量大，無(wú)法精確的保證罐內(nèi)液面的平衡和罐內(nèi)是否一直有水。
結(jié)論
經(jīng)過(guò)分析，壓縮空氣計(jì)量的影響主要來(lái)自差壓值的準(zhǔn)確測(cè)量，就必須去除其中的含水或者說(shuō)極大的減少含水量；其次是確保每一個(gè)回路必須有壓力補(bǔ)償，因?yàn)榻?jīng)過(guò)分析，壓力的變化時(shí)影響相對(duì)誤差很大變化的一個(gè)重要因素；最后在特殊場(chǎng)合，可以適當(dāng)?shù)脑谙到y(tǒng)中加入溫度補(bǔ)償信號(hào)，更精確的確保壓縮空氣計(jì)量的準(zhǔn)確性。
