差压式流量计维修中计算工作是仪表人不可缺少的,昌晖仪表在本文分享差压式流量计常用流量计算公式及计算实例,掌握这些干货技术,对用好差压式流量计有事半功倍效果。
流量计算公式1:差压式流量计的差压与流量关系的换算
差压式流量计的差压与流量的平方成正比,或者说流量与差压的平方根成正比,用以下公式表示:
流量仪表的刻度单位为流量百分数,差压的下限量程为0时,得
以上公式中△P为任意差压;Q为任意流量;△Pmax为差压上限;Qmax为流量上限;n为任意的流量百分数
[计算实例1]某差压变送器的量程为0-40kPa,对应的流量为0-1603/h,输出信号为4-20mA,差压变送器输出电流为8mA时,流量应该是多少?差压又是多少?
解:①根据流量计算公式计算差压式流量计的流量
输出为8mA时,流量是80m3/h。
②已知差压变送器输出8mA时,流量是80m3/h,流量是满量程的50%,根据流量计算公式计算差压变送器差压值
输出电流为8mA时,差压是10kPa。
流量计算公式2:标准状态和工作状态下的体积流量换算
标准状态和工作状态的体积流量换算公式如下:
公式中qv为工作状态下的体积流量,单位m3/h;qn为标准状态下的体积流量,单位m3/h;P为工作状态下的绝对压力,单位Pa;Pn为标准状态下的绝对压力,单位Pa;T为工作状态下的热力学温度,单位K;Tn为标准状态下的热力学温度,单位K;Z为工作状态下的气体压缩系数;Zn为标准状态下的气体压缩系数;
[计算实例2]某空气流量计设计量程为0-2000m3/h(20℃,101.325kPa状态下),工作状态下的压力为0.5MPa,温度为60℃,求工作状态下的体积流量。
解:把数据代入公式计算工作状态下的体积流量
本台流量计工作状态下的体积流量范围为0-460m3/h。
流量计算公式3:标准孔板改量程的计算
在现场有时会遇到被测流量超过了孔板最大量程,或者流量太小仅能显示在最大量程的30%以下;可通过扩大或缩小差压量程来满足应急。改量程的依据是公式,在用流量计的最大差压、最大流量是已知的,有这两个参数结合流量计算公式就可以进行改量程的计算工作。
[计算实例3]有台孔板流量计,原设计差压量程为0-60kPa,流量量程为0-10000kg/h。生产规模扩大工艺流量已超过孔板的最大流量,拟把量程扩大为0-15000kg/h。
解:根据公式计算对应的最大差压
以上简单计算出来的差压值会有一定误差,不是贸易结算,用于一般生产现场是可以的,不确定度不会成为问题,但压力损失会增大。孔板改量程应综合考虑很多参数变化的影响,正规的应选择迭代计算法。迭代计算与简单计算的差别有多大?以下是个对比实例
[计算实例4]某蒸汽流量计原来的最大流量为70000kg/h,最大差压为100kPa,因实际流量太小,拟改最大流量为35000kg/h,用计算机迭代计算的结果是35000kg/h,对应的最大差压为24.837kPa.
解:根据公式用简单方法计算35000kg/h对应的最大差压为25kPa
如把迭代计算的结果作为标准值,简单计算的误差为
两种方法相比,简单计算方法产生的误差为0.656%,很多生产现场还是可以接受的,尤其是应急,因为重新更换孔板需要订货及停车进行。为了减少误差,还可在流量积算仪或DCS中对有的参数进行间接修正(如流出系数、膨胀系数、流体密度等)。
自行改变标准孔板的量程,先按照流量计算公式进行计算,再按计算结果设置差压变送器的量程,并进行校准;对流量积算仪、DCS进行新参数的设定工作,就可投用。
自行改孔板量程是受条件限制的,即新改的量程不能超过标准孔板3:1的可调量程范围,有条件时还是采用迭代计算法,或者重新设计孔板。