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技術(shù)文章

熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)在化工測(cè)量氫氣中的應(yīng)用

閱讀：8發(fā)布時(shí)間：2023-4-15

    熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)在化工測(cè)量氫氣中存在的問題。

    某化工廠中當(dāng)前安裝了2臺(tái)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)，分別記為流量表1與流量表2，用于保證氫氣供應(yīng)的準(zhǔn)確劑量，流量表1用于測(cè)量氫氣的供應(yīng)總量，流量表2用于測(cè)量氫化鋰反應(yīng)過程中的耗氫量，除此之外，還安裝有一個(gè)帶有溫壓補(bǔ)償功能的渦街流量計(jì)總表。通過觀察流量計(jì)1與渦街流量計(jì)的數(shù)值發(fā)現(xiàn)，2臺(tái)流量計(jì)之間存在比較大的誤差。流量表1所顯示的數(shù)值明顯偏高，表明在計(jì)量的過程中熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)存在問題。

通過原因的查找，最后發(fā)現(xiàn)儀表本身不存在質(zhì)量問題，問題主要出在介質(zhì)上。熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)1因?yàn)槭强偙?，它主要用于測(cè)量氫氣的供應(yīng)量，雖然從外面購(gòu)買的氫氣號(hào)稱是純氫，可是體積百分?jǐn)?shù)卻在99.6%上下波動(dòng)，其余的部分都為氮?dú)?。?duì)于渦街流量計(jì)來說，因?yàn)闅錃獾姆肿恿肯噍^于氮?dú)夥肿恿恳〉枚?，所以體積的百分?jǐn)?shù)較高，但是對(duì)于其數(shù)值的影響較小。但是，這對(duì)于質(zhì)量測(cè)量計(jì)來說有很大的影響，因?yàn)樵诮Y(jié)算的時(shí)候都是采用純氫來實(shí)施的，并不是氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w的質(zhì)量流量，但是熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)上所測(cè)量的數(shù)值都是混合氣體質(zhì)量流量，這也是造成數(shù)值偏高的重要原因。

    數(shù)據(jù)修正。

    熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)1出現(xiàn)誤差的原因是混合氣體的質(zhì)量，因此需要按照質(zhì)量百分比對(duì)其進(jìn)行換算。首先需要按照分析儀體積的百分?jǐn)?shù)來計(jì)算出氫氣的百分比，所采用的公式如下：

    質(zhì)量百分比=（H2標(biāo)準(zhǔn)密度×H2體積比）÷[H2標(biāo)準(zhǔn)密度×H2體積比+N2標(biāo)準(zhǔn)密度×（1-H2體積比）]

    根據(jù)氫氣濃度為99.6%，計(jì)算出這個(gè)時(shí)候氫氣的質(zhì)量百分比是93.5%，為了對(duì)數(shù)值進(jìn)行修正，此時(shí)需要在流量計(jì)讀數(shù)基礎(chǔ)上再乘以0.935，此時(shí)才是純氫質(zhì)量。

    為此，我們向相關(guān)的部門申請(qǐng)了數(shù)據(jù)修正的建議，雙方致同意按照這個(gè)公式對(duì)熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正后的數(shù)據(jù)基本滿足氫化鋰制備過程中實(shí)際的生產(chǎn)消耗水平。

    對(duì)于熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)2我們也進(jìn)行了相對(duì)應(yīng)的修正工作，通過采用混合氣體中氫氣99.6%的濃度計(jì)算出了氫氣標(biāo)準(zhǔn)密度是0.0945kg/m3，按照這個(gè)數(shù)據(jù)組態(tài)將其設(shè)置特殊的單位轉(zhuǎn)換系數(shù)以后，標(biāo)準(zhǔn)體積的流量顯著降低，從以前的3900Nm3/h降到了3600Nm3/h，這與實(shí)際生產(chǎn)工況以及設(shè)計(jì)消耗的指標(biāo)相吻合，可是在氫氣濃度產(chǎn)生波動(dòng)的 時(shí)候，依然存在一定的誤差，只有在線修正才能將其避免。

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