SWP-LK流量积算仪参数设置时应注意的几个问题

2020/4/20 1:37:17 人评论 次浏览 分类:二次仪表  文章地址:/tech/3003.html

武钢集团有限公司的生产工艺过程检测中使用了大量欧宝娱乐登入仪表SWP-LK80流量积算仪,其中有部分在能源介质的计量中使用了温度、压力自动补偿功能,在现场的实际应用中,由于认识上的原因以及流量积算仪操作手册中举例的误导,因此在流量积算仪参数的设置操作时常常产生错误,引起测量误差与量差异议。下面就SWP-LK80流量积算仪在流量测量中进行温度、压力补偿时应注意的几个问题进行探讨。
SWP-LK80流量积算仪
1、被测介质的选择

被测介质不同,补偿的方式不一样。饱和蒸汽与过热蒸汽通过查表(密度表)计算进行补偿,其它则通过公式计算进行补偿。

SWP-LK80流量积算仪上被测介质的选择是通过二级参数b1的设置来实现的:b1=0时被测介质为饱和蒸汽;b1=1时被测介质为过热蒸汽;b1=2被测介质为其它类型。


被测介质选错会造成流量积算仪计量误差。武钢二炼钢厂的汽化汽输出蒸汽测量中就存在这个问题,其仪表参数b1=1,即被测介质为过热蒸汽,而实际被测介质是饱和蒸汽,即b1应设置为b1=0。


过热蒸汽与饱和蒸汽在相同的工况下密度不同,参数设错,所查的密度即不同,从而引起计量误差。


如二炼钢厂汽化汽孔板设计参数如下

◆被测介质:饱和蒸汽
◆平均表压力:1.3MPa
◆平均温度:190℃
◆工况介质密度:7.1kg/m3
◆设计流量:63t/h
◆设计差压:33.33kPa
当实际工况与设计工况一致时,补偿系数K=1,但是按过热蒸汽查表则密度ρ=7.154kg/m3,
补偿系数,误差±0.38%。


2、流量积算仪K值(补偿系数)的计算

依据不同的被测介质以及测量的输入信号类型, 计算K值(流量积算仪的一级参数设置)的数学模型均不相同。在SWP-LK操作手册中单质量流量(qm)计算公式就列出了24个算式,使用差压式流量计测量流量时,在实际运用中主要有为带补偿和不带补偿两种模式。关于补偿的使用,欧宝娱乐登入仪表制造有限公司技术人员是这样介绍的:测量介质为液体时选用不带补偿的流量积算仪;测量介质为气体时需要选用带补偿的流量积算仪。测量饱和蒸汽时需要选择带补偿流量积算仪,温度补偿或压力补偿可二选一,但压力补偿测量精度更高,大家可阅读《饱和蒸汽流量测量压力补偿比温度补偿精度高》;测量过热蒸汽时需要选择带补偿流量积算仪,温度补偿和压力补偿都需要。
 
①使用差压式流量计(无压力和温度补偿)测量流量时,流量积算仪的算式为(差压变送器未开方):
                 
其中
M为刻度流量;ΔP为刻度流量对应的差压;ρ为设计工况下被测介质的密度。注意这两个公式的单位:M的单位kg/h,ρ的单位kg/m3,△P为差压变送器差压(指差压变送器输出对应的量程,单位可以为MPa、kPa或mmH2O)。

②使用差压式流量计(带压力和温度补偿)测量流量时,流量积算仪的算式为(差压变送器未开方):
              
其中ρ20为20℃标准大气压下被测介质的密度;P为设计压力;PA为地区大气压;P0为标准大气压0.101325MPa;T为设计温度;T0=273.15℃注意这些公式的单位:M的单位kg/h,ρ20的单位kg/m3,T单位为℃,T0单位为℃,P单位为MPa,P0单位为MPa,PA单位为MPa,△P为差压变送器差压(指差压变送器输出对应的量程,单位为MPa)。

另外,SWP-LK80流量积算仪二级参数中流量的输入单位(二级参数DCA)的设置不一样,同一公式K值的计算结果也不相同,这个问题在流量积算仪操作手册中并未特别指出和提醒,让操作者误以为已经在流量积算仪上设置过单位,计算过程中流量积算仪会将参数自动统一单位并带入公式计算,其实并不是这样。

下面以武钢四烧结蒸汽流量测量SWP-LK80流量积算仪的K值计算为例进行探讨。
武钢四烧结蒸汽流量孔板设计参数:
◆qm=40t/h
◆ΔP=160kPa
◆ρ=12.7423kg/m3
当DCA=2即差压单位以kPa计,则

当DCA=3即差压单位以MPa计,则


以上的例子说明,操作者如果没有留意计算公式对单位的要求,没有先进行参数单位的统一(公式中△P的单位为MPa),单纯按照流量积算仪操作手册对差压单位的二级参数DCA的设置提示进行单位设置,在计算过程中没有将差压单位统一为MPa就带入计算公式,那么K值的计算错误了,自然则计量就完全不准了。


3、SWP-LK流量积算仪操作手册说明不准确容易误导操作

SWP-LK流量积算仪操作手册中有一些计算补偿系数K值的例子有问题,容易误导操作。现举SWP-LK流量积算仪操作手册中一例进行说明。 
例7:孔板测量过热蒸汽,差压输入,带温度、压力补偿。系统有关数据如下:

差压变送器:4-20mA,量程:0-0.06MPa
压力变送器:1-5V,量程:0-5MPa
温度变送器:4-20mA,量程:0-400℃
工作点大气压(PA):0.10133MPa
当补偿压力P=5MPa,补偿温度T=400℃时,最大瞬时流量qm=100t/h。
流量积算仪选型:SWP-LK803-02-ACA-HL-2P
根据公式:P绝压=P表压+PA=5MPa+0.10133MPa=5.10133MPa
当压力P=5.10133MPa,温度T=400℃时,查过热蒸汽密度表得ρ=17.7053kg/m3
根据公式:


上述例子未准确地说明补偿的压力与温度是孔板设计的压力与温度,容易误导操作者认为是压力与温度变送器的量程。实际上孔板的设计压力与温度和压力变送器的量程是不一样的, 若按量程来补偿就不正确了。


例如,武钢第二炼钢厂转炉汽化汽的压力测量变送器的量程是0-2MPa,孔板设计的压力是1.3MPa,设计差压是33.33kPa。

按SWP-LK流量积算仪操作手册例7进行计算,则:

按孔板设计参数计算, 则:

这样当实际工况与设计一致时,流量积算仪的满刻度误差为:

误差相对量程的百分比:(11.85/63)×100%=18.8%


本文从几个方面探讨了SWP-LK80流量积算仪在流量测量中进行温度、压力补偿时应注意的问题。其中关键的还是补偿系数K值的计算问题,K值计算错误就会引起测量误差,而这是完全可以避免的人为因素,因此在实际操作中应特别注意这一点。

作者:胡学文,武钢集团有限公司计控厂

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