流量计示值修正(补偿)公式
我公司能源计量的流量计示值单位规定为20℃,101.325kPa 标准状态的流量,如设计选型使用了不同流量计示值单位,则根据设计的流量单位(质量流量kg/h 、0℃,101.325kPa 及20℃,101.325kPa 标准状态或工作状态)选用对应的温度、压力修正(补偿)公式;不同测量原理的流量计,应根据其流量计流量方程(公式)选用对应的温度、压力修正(补偿)公式。
1. 气体流量测量的温度、压力修正(补偿)公式:
1.1 差压式流量计的温度、压力修正(补偿)实用公式:
一般气体体积流量(标准状态20℃,101.325kPa ),根据差压式流量计流量方程,可得干气体在标准状态(20℃,101.325kPa )的积流流量:
)()()()(15.273T 325.101p 15.273T 325.101p q q vN
vN +'⋅++⋅+'=' (1)
式中: q'vN ——标准状态下气体实际体积流量;
q vN ——标准状态下气体设计体积流量;
p' ——气体实际压力,kPa ;
p ——气体设计压力,kPa ;
T'——气体实际温度,℃;
T ——气体设计温度,20℃。
1.2 一般气体质量流量的温度、压力修正(补偿)公式:
T p T
p q q m m ''=' (2)
式中:
q'vN ——标准状态下气体实际体积流量;
q vN ——标准状态下气体设计体积流量;
p' ——气体实际压力,绝对压力;
p ——气体设计压力,绝对压力;
T'——气体实际温度,绝对温度;
T ——气体设计温度,绝对温度。
1.3 蒸汽的温度、压力修正(补偿)公式:
根据差压式流量计流量方程,可得蒸汽的质量流量:
ρρ'
='m m q q (3)
式中:
q'm ——蒸汽实际质量流量;
q m ——蒸汽设计质量流量;
ρ' ——蒸汽实测时密度;
ρ ——蒸汽设计时密度;
依据水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式其密度计算模型,工业常用范围内水蒸汽的密度为:
)(1000
10
ππγγνρ+==RT
π
γπ1
0= i i J 1I i 43
1i i 50I n )
(.-=-=∑τπγπ
T 540=τ
1MPa p =π
式中:, ρ 为水蒸汽密度;P 为压力, MPa ;v 为比体积,m 3/ kg ;T 为温度, K ;R 为水物质气体常数, 0. 461526kJ ∙kg -1 ∙K -1;n i 、I i 、J i 为公式系数见“表1”。
利用IAPWS-IF97计算的水和水蒸汽单相区( 1-3区) 比容的不确定性在±0. 05%左右。
应用上述公式只需安装有温度、压力变送器, 不需要判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽就可以准确测量。
对于确定是饱和蒸汽的场合,只需要测温或测压, 利用IAPWS-97公式第4区中给出的方程组计算出饱和压力或饱和温度, 再代入上述公式中, 也可准确计算饱蒸汽密度。
表1:
公式的指数和系数数值
2. 涡街流量计、旋进旋涡流量计和涡轮流量计的温度、压力修正(补偿)公式
一般气体体积流量(标准状态20℃,101.325kPa ),根据差压式流量计流量方程,可得干气体在标准状态(20℃,101.325kPa )的积流流量:
)
()()()(15.273T 325.101p 15.273T 325.101p q q vN vN +'⋅++⋅+'='• (4)
式中:
q'vN ——标准状态下气体实际体积流量;
q vN ——标准状态下气体设计体积流量;
p' ——气体实际压力,kPa ;
p ——气体设计压力,kPa ;
T'——气体实际温度,℃;
T ——气体设计温度,20℃。
技术科整理
2012年5月4日。