壓縮空氣（qì）熱式質量流量計在（zài）高（gāo）寒地區中的應用

一、引言
壓縮空氣（qì）是企業單位重要的二次能源、大多由電能或熱能經壓縮機轉化而來，壓縮空（kōng）氣流（liú）量是表述空（kōng）氣壓縮機功能的重要參數、也是工業過程中測量的重要參數、跟著空（kōng）氣壓縮機的廣泛應（yīng）用、其流量的精確測量對於產品升級、工業出產過程的（de）控製和監測以及節（jiē）能減排都顯得至關重（chóng）要、壓縮空氣流量（liàng）是指在（zài）短（duǎn）暫時刻內流過某一流轉截麵為壓縮空氣數量與通過（guò）時刻之比。壓縮空氣數量以體積表明稱為體積流量.以質量（liàng）表明（míng）稱為質量流量。
熱式氣體質量流量計具有壓損（sǔn）低.流量規模度大（dà）、重複性和（hé）高可性.無可動部件以及可（kě）用於極低氣（qì）體流量監測和控製等特點（diǎn）.在枯燥壓縮空氣測量方麵的（de）優勢顯著.利於節約能（néng）源及采購成本。
二、工作原理
溫度傳感器測量管道內氣體（tǐ）的溫度,另一個為速度傳感器,電加熱到高於溫度傳（chuán）感器測量得到的溫度,而且堅持溫差值穩定:當氣本（běn）流動帶走速度（dù）傳感器上的熱量時,為堅持溫（wēn）差（chà）穩定,需求額（é）定的電補償加熱,而這個補償的電（diàn）功率巨細和氣體質量流量成正比。
Qm=K*△p/Cp*△p*S         (1)
上（shàng）式中:m為氣（qì）體（tǐ）質量（liàng）流量.K為外表係數穩定力.△p為補償的電功率巨細(能夠（gòu）通過（guò）測量得到).Cp為定壓比（bǐ）熱容(由氣體組分決（jué）議)△t為兩探頭間的溫度差穩定：S為管道（dào）截麵積。
三、應（yīng）用狀況
西寧坐落青蔵高原東部、太（tài）陽幅射強和晝夜溫差大.1月份ZUI冷月平均氣溫-7.1℃.曆年（nián）ZUI低氣溫-24.9℃。在西寧市大通縣（xiàn）城郊.距離西寧市區30公裏氣溫比西寧低1~2℃。公司用（yòng）的壓縮空氣經枯燥處理後.壓力為0.65~0.7MPa,溫度（dù）:20-25℃.分兩路供給出產運（yùn）用.第一路用在連續出產設備上,不停氣.第二（èr）路（lù）經320m³儲氣罐緩衝（chōng）後（hòu）做輸送物料（liào）動力.每天9:00至15:00用氣。每個支管上運用刺進（jìn）式熱式質量流量計（jì）計量壓縮空氣的用量.第二（èr）路程（chéng）0~1200Nm³/h.都安裝在室外,運用已滿6年。
四、問題發現
2014年1月發現,第二（èr）路的流量計在不用氣的狀況下.仍顯示有瞬時流量.ZUI大瞬（shùn）時流量（liàng）達300Nm³/h.改變狀況見表（biǎo）1。從表中能夠看（kàn）出,在（zài）氣溫（wēn）ZUI低溫在-15℃以下時.流量計的（de）零點漂移量隨氣溫降低而（ér）增大.ZUI大漂（piāo）移達量程的27%,產生較大數據偏移的時刻在（zài）夜20點到次日8點.在每天氣溫ZUI低點時,漂移量ZUI大:在ZUI低（dī）氣溫高於-15℃.漂移並不顯著。跟著氣溫的上升、漂移的數據會逐漸減小,回到（dào）允許差錯規模（mó）內(±2%FS)。
五、形成漂移原因分析
1.運行原（yuán）因。每天完成6小時的物料運送使命後.關閉用氣設備進口閥門.流量計上遊閥門保持（chí）全開位置.儲氣罐進出口閥門不關流量計零（líng）點瞬時流量在0~200Nm³/h動搖,在允許（xǔ）差錯範圍內。發現流量計零點動搖超過1000Nm³/h時（shí）,對用氣設備、管路和儲氣罐進查看,未發（fā）現漏氣、關閉流量計上遊閥門、排空儲氣罐氣體後16小時內（nèi）,髒時流（liú）量（liàng）仍出現大範圍動搖。拆下流量計（jì）查看.測量探頭潔淨,供電電壓正常（cháng）.因此排除管路（lù）漏（lòu）氣（qì）及電源電壓引起瞬時流量動搖的（de）原因
2.漂移進程分析（xī）。在當日ZUI低氣溫低於-15℃時,因為溫差大的特點,日ZUI高氣溫在0C左右。流量（liàng）計的（de）漂移進程從20點（diǎn）今後開始次日8點左右ZUI大。其原因為在當日9:00~15:00點為正（zhèng）常供氣時間,流量（liàng）計作業介質溫度20℃.環境溫度從日ZUI低溫升（shēng）到ZUI高溫進程,因正常供（gòng）氣、看不出漂移量。供氣結束後,氣溫從日ZUI高點緩慢下降,此時管內氣（qì）體不活動、溫度也從20℃逐步下降（jiàng）到-10℃以下到達流量計作業極限溫度以下(介質溫度和環境溫度簡直相等),零漂移特別明顯（xiǎn）。
3.流（liú）量計原因。正常壞境溫度和介質溫度（dù）時,從（cóng）(1)中可知表係數（shù）K穩定（dìng）,管道截麵積S.定壓比熱容Cp為常數,△t為兩探頭間的溫度差(穩定).Qm與△p成正（zhèng）比。當環境溫度和（hé）介質（zhì）溫度都低於-10℃時,壓縮空氣定壓（yā）比熱容會改變,一些理想氣體（tǐ）的定壓比熱容表及計算公式如下:
Cp=C0+C1θ+C2θ+C3θK J/(kg. K)         (2)
θ=｛T｝K/1000                      (3)
-20℃(253K)代入(3)式，查表（biǎo）得C0=1.05,C1=-0.365,C2=0.85,C3=-0.39, (3)式成果代入（2）得Cp=1.005;同理求得20℃時（shí）Cp=1.006.可見-20℃到20℃空氣（qì）定壓比熱容（róng）改變不大（dà）.對流量計（jì）瞬耐流量不影響。
流量計長時間（jiān）作業於其極限環境溫度介質溫度下（xià）時.盡管從作業原理上並不能形成零點漂移.可是流量（liàng）計外殼、探頭及管道散（sàn）失熱量導致丈量（liàng）值的改變:隨著補償電路電於元件老化,形成溫（wēn）度偏移的不到補償:這也能解釋流量計在前（qián）5年同期(1月份)都能（néng）正常作業年零點漂移忽然増大的現象。
六、解決辦法
在不替換流量計（jì）的情況下.將用於運送（sòng）物料（liào）的空氣（qì）管道經過支管.接入不停氣（qì）的榜首路管道.使管（guǎn）道內有20℃左右的氣體流過.確保介質溫度能（néng）在流量計使（shǐ）用（yòng）範（fàn）圍內（nèi）、同時對流量計外殼采納保溫措施,誠小低（dī）溫帶來的影響,延伸流量計使用壽命。

七、結語

熱式氣體質量（liàng）流量計近年來得到快速發展.許多廠家都已生產出可用（yòng）介質溫度-20~+250℃.環境溫度-20~+55℃的流量計。許（xǔ）多專家學者都在環境溫度和介質溫度升高對丈量帶來（lái）的（de）影響進行了深入研究.此次把環境溫（wēn）度-10℃以下的使用情況進行論述,作為使用經（jīng）曆的彌（mí）補。