流量仪表
· 插入式热式气体质量流量计
· 电磁流量计
· 涡街流量计
· 涡轮流量计
· 超声波流量计
· 均速管流量计
· 旋进旋涡流量计
· 金属管浮子流量计
· 孔板流量计
· 转子流量计
· V锥流量计
· 椭圆齿轮流量计
· 其他流量产品
温度仪表
· 隔爆铂电阻
· 温度变送器系列
· 双金属温度计系列
· 热电阻系列
· 热电偶系列
压力仪表
· 压力表系列
· 压力发生装置系列
变送器仪表
· 智能变送器掌上编程器
· 智能差压变送器系列
· 液位变送器系列
· 扩散硅压力变送器系列
液位/物位仪表
· 物位仪表
· 液位仪表
校验仪表
· 温度压力体验装置系列
· 精密数字压力计系列
· 热电阻,热电偶*
安全栅系列
· T型接线盒
· 二通接线盒
· 防爆终端接线盒
显示仪表
· 显示调节仪
· 无纸记录仪
· 智能防爆数字显示调节仪
电线电缆
电动球阀系列
自控温伴热电缆
· 压敏胶带
· 自控温电热带系列
· 恒功率电热带系列
· 特种电热带系列
· 电热带配件系列
    友情链接:
    ·孔板流量计
    ·旋进旋涡流量计
    ·涡轮流量计
    ·金属管浮子流量计
  技术文章
 
孔板流量计与天然气测量
点击次数:3779 更新时间:2010-06-05

使用孔板流量计测量天然气时,孔板流量计的准确度除与节流装置有关外,还与所采用的标准和天然气物性参数的计算有关。目前,关于使用孔板流量计测量天然气流量的标准有SYL04-83和AGA 3 ,这两个标准在有关计算上有统一的地方,也存在着分歧,本文结合两个标准讨论一下天然气参数计算和流量计算。

一 天然气的物性参数计算孔板流量计与天然气流量测量

使用孔板流量计测量天然气流量时,用到的天然气物性参数较多,SYL04-83,AGA 3均以不同的形式提供和推荐了天然气物性参数和其计算方法,SYL04-83提供的数据和方法已不是的。为更好的使用SYL04-83,提高天然气流量测量准确度,以下讨论几个流量计计算影响较大的物性参数的计算方法。

1. 天然气中单一组分的物性参数

SYL04-83和AGA 3 关于单一组分的物性参数与近期相关的专业发表的数据有些出入,表1是笔者根据AGA3(1985年版)和IUPAC 87 相对原子质量整理的,建议在SYL04-83修订之前协议的使用表1。

2. 天然气的假临界参数的计算

SYL04-83 以示例的形式介绍了用开氏规则计算天然气假临界压力Pe和假临界温度Te的方法,当天然气含有H2S和CO2时,这种方法是有偏差的,此时应采用Wichert—Aziz公式计算。其公式为:

式中 Te----修正后假临界温度 K

Pe---修正后假临界压力 MPa

E----温度修正系数,E=66.667(A0.9-A1.5)+8.335(B0.5+B4)其中B为H2S的摩尔组分,A=B+X,X为CO2的摩尔组分。

3. 天然气的密度和相对密度计算孔板流量计与天然气流量测量

天然气的理想气体密度和相对密度,可以参照SYL04-83计算,空气的摩尔质量mair应取为28.9625。天然气的真实气体的密度和相对密度应采用GB1106-89《天然气发热量,密度和相对密度的计算方法》计算。

4 天然气的等熵指数计算

SYL04-83规定一般k=1.3,这是不的,目前,关于k值的经计算论文较少,本文结合化工行业的手册类出版物,提出一种计算等熵指数k值的方法,供参考使用。

理想气体的比定压摩尔热容一般认为只是温度的函数,可用下式计算:

CP=A0+A1T+A2T2+A3T2 (2)

式中: C―――理想气体比定压摩尔热容 kj/mol *K;

T―――气体温度 K

A0 , A1 , A2 , A3 为温度系数 详见表2

表1 天然气中各种气体的物性参数

天然气的单一组分理想气体比定压摩尔热容可由上式求得,混合气的理想气体比定压摩尔热容可用开氏规则计算,其真实气体的比定压摩尔热容可以由下式计算:

CP=CP+CP (3)

式中 CP ――真实气体比定压摩尔热容 kJ/mol*k

CP ――由开氏规则计算的理想气体比定压摩尔热容 k J/mol*K

CP ―― CP的压力修正量 KJ/mol*K

CP值可由Prry-Chilton 1973版本查出,为计算方便,笔者

用zui小二乘法将其拟合为以下的方程(0.02《 Pt《2 》

CP=APr+B (4)

式中 A, B ----系数,详见表3

P―――天然气的假对比压力

天然气的真实气体比定压摩尔热容CV可由CV=CP-(CP-CV)求得 CP-CV

按下式计算:

式中: Tr------天然气的假对比温度

R------气体普适常数8.314510 kj/mol *K

表2 各种气体的温度系数

表3 天然气假对比温度及系数

天然气的k值并不严格等于 ,还应对比值进行真实气体修正,但对于计算膨胀系数而言,可以不再修正,按下式计算:

5 天然气的压缩系数和超压缩系数计算

超压缩系数的计算偏差对流量计算影响较大。SYL04-83以附表的形式给出了压缩系数和超压缩系数,使用时需要内插,认为误差较大;AGA 8被认为是可行的计算方法,但计算工作量较大,不易实现。本文介绍了几种计算工作量小的压缩系数计算方法,供使用SYL04-83时参考。

1. 太平洋能源协会方程

太平洋能源协会方程是一种由相对密度计算压缩系数的方法,这与AGA3(1985年版)推荐的压缩系数在形式上是一致的。它的特点是计量工作量小,对非交接计量一般认为是可以接收的,其方程为:

式中 Z―――天然气压缩系数

Pa―――天然气的压力 MPa

G―――天然气的相对密度

K1 , K2―――系数,详见表4。

表4 天然气相对密度及系数

2. 霍一雅方程

霍一雅方程适用于Tr 》1.05 ,Pr较大时对比状态,此时霍一雅方程有+-0.3%准确度。其方程为:

3. 雷特利奇――孔方程

对于甲烷含量较高的天然气pt<0.6时,可用以下方程求得Z值:

对方程求导后,用牛顿迭代可求得Z值。

SYL04-83定义 为超压缩系数,AGA 3定义为超压缩系数,并定义Zf/Zb为可压缩性,这两个标准对超压缩系数的定义是不一致的。天然气的具有代表性混合物的Z值为0.9900~0.9999,并不等于1。SYL04-83推荐的压缩系数和超压缩系数若是在考虑Zb后得出。两个标准就无太大差异,若没有考虑Zb,两者是有差异的,计算超压缩系数时应按AGA 3的方法计算,以便减少由Zb带来。

由于粘度对流量系数的影响不大,粘度的计算不讨论了,但应强调指出计算雷诺数时应尽量地计算粘度。

二 流量系数的计算和流量公式孔板流量计与天然气测量

AGA 3 SYL04-83给了相互一致的流量系数公式,AGA 3(1990年版)给出了流出系数和速度接近系数的定义,并以其乘积代替了流量系数。有些数据应用了新近研究的结果,在SYL04-83没修订前应允许交接(特别是涉外交接)双方协议的使用AGA3(1990版)中流出系数和速度系数接近系数公式。

AGA 3和SYL04-83分别给出了流量公式,由于超压缩系数的定义不一致,采用理想气体相对密度计量流量的公式中Zb这个因素,使用时注意这一点。SYL04-83在推荐导常数因子项时,使用了空气的密度1.2046,并且由此得出常数因子Ab=0.0003619(静压以MPa为单位时为0.3619),推导常数因此,空气的标准状态理想气体密度应为1.204004,此时Ah=0.00036202(0.36202)。使用SYL04-83时注意这一问题。

使用孔板流量计测量天然气流量时,应地计算天然气物性参数,尽量使用数据,提高天然气流量测量准确度。

 
 
淮安中控自动化仪表有限公司 2008版权所有
电话:0517-86936555 传真:0517-86988511 联系人:杨玉峰 地址:江苏金湖工业园工2路
管理登陆 ICP备:苏ICP备09082212号-1 技术支持:仪表网 GoogleSitemap
淮安中控自动化仪表有限公司专业提供:金属管浮子流量计_涡轮流量计_孔板流量计_旋进旋涡流量计等产品
电话:
0517-86936555
手机:
13901404537
传真:
0517-86988511
点击这里给我发消息
 

仪表网

推荐收藏该企业网站

苏公网安备 32083102000262号