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完美世界手游法师带什么精灵贴吧:一種提高質量法低溫液體流量標準裝置計量準確度的方法


完美世界手游职业技能介绍 www.bfupu.icu 一種提高質量法低溫液體流量標準裝置計量準確度的方法,質量法低溫液體流量標準裝置是一種用于試驗低溫流量計 (如液化天然氣加氣機、標準表法液化天然氣加氣機檢定裝置等) 示值誤差的計量檢測裝置。文章通過對儲氣容器進行改裝, 在儲氣容器上加裝電磁閥, 形成類似于換向閥的結構, 以求解決被檢流量計的計量與儲氣容器充裝動作的啟停同步問題, 從而提高質量法液體流量標準裝置計量準確度。

液化天然氣 (LNG) 是目前全球增長*快的一次能源, 與傳統的石油類燃料及壓縮天然氣 (CNG) 相比, 具有便于運輸、儲存能量大、運行壓力低、更清潔、更環保等優點。LNG加氣機是一種提供LNG燃料充裝服務, 并帶有計量和計價等功能的專用計量設備。
質量法低溫液體流量標準裝置是一種以低溫液化氣體 (如液氮或LNG) 為試驗介質, 采用質量法原理的流量標準裝置, 用于試驗低溫流量計或低溫流量裝置 (測量系統) 示值誤差的計量檢測裝置, 目前主要應用于液化天然氣 (LNG) 加氣機和標準表法液化天然氣加氣機檢定裝置的檢測。國家技術規范JJF 1524—2015《液化天然氣加氣機型式評價大綱》[4]中明確規定進行LNG加氣機型式評價試驗的主要設備為質量法低溫液體流量標準裝置;標準表法液化天然氣加氣機檢定裝置 (以下簡稱“加氣機檢定裝置”) 的溯源也要用到質量法低溫液體流量標準裝置。
由于液氮和LNG的飽和蒸汽壓與溫度范圍較為接近, 從安全性和技術可操作性方面考慮, 目前質量法低溫液體流量標準裝置多以液氮為介質[5]。
1 LNG加氣機、加氣機檢定裝置構成及工作原理
LNG加氣機 (以下簡稱“加氣機”) 是一種用于提供LNG加注服務的完整的液化天然氣累積量測量系統。一般由低溫流量計、調節閥、加**、回氣、加氣軟管、回氣軟管以及電子計控器、輔助裝置等組成。其工作原理如圖1所示。
                               
                                          圖1 液化天然氣加氣機工作原理圖   
LNG在加氣機內根據工作狀態確定LNG流向:當流程需要進行內部預冷循環時, LNG通過控制閥回流到LNG儲罐, 加氣機不計量;當加氣機預冷完加氣時, LNG通過控制閥及加氣軟管、加氣給儲氣容器加氣。
加氣前根據需要, 可將加氣機的回氣插到儲氣容器的回氣口上, 儲氣容器中的余氣通過氣相流量計回流到LNG儲罐, 降低儲氣容器內部壓力, 保證LNG能夠順利加注。
加氣時加氣機可只連接加氣管路直接加氣, 也可同時連接加氣管路和回氣管路加氣。加氣機的電子計控器自動控制加氣過程, 并根據流量計輸出的流量信號進行運算, 加注到儲氣容器中的LNG質量為液相流量計的計量值和氣相流量計的計量值之差 (加氣機不連接回氣管路時, 氣相流量計的計量值為零) , 加氣機面板顯示*終的計量值。
加氣機檢定裝置結構和原理圖[6]基本同加氣機, 但缺少調節閥、計控器與部分輔助裝置。
2 質量法低溫液體流量標準裝置構成及工作原理
質量法低溫液體流量標準裝置 (以下簡稱“標準裝置”) 由流體源 (一般用液氮) 、試驗管路系統、標準器 (電子天平) 以及輔助設備等組成。質量法低溫液體流量標準裝置工作原理圖2所示。
        
                                  圖2 質量法低溫液體流量標準裝置工作原理圖   
檢測前, 先對標準裝置、儲氣容器、被測試機進行預冷;檢測時, 標準裝置的專用軟管與被測試機相連接, 被測試機的加**連接到儲氣容器的加氣口上, 液氮經過潛液泵加壓后被輸送到被測試機中, 再通過加氣計量后加注到儲氣容器中, 電子天平稱重儲氣容器充氣前后質量, 計算機處理示值誤差。
3 標準裝置改造方案提出的技術背景
前面提到, 標準裝置一般由流體源、試驗管路系統、標準器 (電子天平) 以及輔助設備等組成。其中很重要的一個輔助設備便是儲氣容器, 即一個用來儲存試驗流體介質 (一般為液氮) 的真空絕熱深冷壓力容器。目前市面上生產加工的儲氣容器上一般都有進氣口、回氣口及放散口, 特別是進氣口設計的是一個單向閥, 一旦加**插到儲氣容器上, 產生一定的壓力差, 該閥門便立即打開開始充裝。
在進行試驗時, 將空的儲氣容器去皮稱重后, 再將加**插到儲氣容器的進氣口。由于儲氣容器中接近真空, 壓力低, 而加**端壓力高, 當加**連接到儲氣容器時, 軟管中的液氮就已經充裝到儲氣容器中, 從而導致儲氣容器皮重發生變化?;瘓浠八? 儲氣容器中已經開始充氣, 而被測試機還未開始計量。如被測試機為加氣機檢定裝置, 因檢定裝置上沒有控制加氣操作的控制閥, 需通過控制潛液泵進行加氣操作, 則發生上述現象更為明顯。經試驗, 此部分液氮質量甚至可能達到5kg以上。當被測試機停止加氣時, 由于加**不可能立即脫離儲氣容器, 也存在同樣的問題。因此這部分附加的充裝質量將對檢測結果造成很大的影響。
以上情況雖然可以通過嚴格控制系統中溫度、壓力或是大量的試驗對這部分質量進行估算, 但由于加氣機到加**的軟管較長, 容易氣化, 溫度壓力控制較為困難, 而附加充裝的質量跟管中液體的狀態等相關, 很難做到準確的估算。這也是導致目前在實際的質量法檢測中重復性較差的重要因素。故如何解決被測試機的計量與儲氣容器充裝動作的啟停同步問題, 是解決采用標準裝置檢測的關鍵問題之一。
4 標準裝置改造技術方案
為解決被測試機的計量與儲氣容器充裝動作的啟停同步問題, 盡量減少液氮氣化對計量結果帶來的影響, 文章提出了一種換向閥式質量法低溫液體流量標準裝置。
與常規的質量法低溫液體流量標準裝置相比, 文章對儲氣容器進行了改造, 在儲氣容器上增加了3個低溫電磁閥, 一個循環口以及一端可跟循環口相連、一端可與標準裝置上回液口相連的回液槍及管路。這3個低溫電磁閥分別安裝在加氣口、回氣口以及在加氣口和循環口之間增加的一條循環管路上。改裝后標準裝置如圖3所示。
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                                                圖3 改裝后標準裝置示意圖   
改裝后的試驗流程及步驟如下:
1) 儲氣容器預冷。連接加氣至儲氣容器的加氣口, 通過不斷的充裝液氮、放空液氮對儲氣容器進行預冷。
2) 稱皮重。儲氣容器預冷結束后, 關掉泵及被測試機上的加氣開關, 取下儲氣容器上的加氣, 用壓縮空氣吹掃加氣、加氣口、回氣和回氣口等易結霜部件表面, 對空的儲氣容器稱重。
3) 加氣循環流程。將加氣和回液槍分別插在儲氣容器的加氣口和循環口上, 回氣插在儲氣容器回氣口上, 連接電磁閥電纜線, 啟動泵及被測試機上的加氣開關, 打開循環電磁閥, 對被測試機、管路進行再預冷, 同時調節流量達到預設流量。
4) 充裝加液。當被測試機的狀態達到試驗要求時關閉循環電磁閥, 打開液相電磁閥和氣相電磁閥開始充裝, 同時記錄被測試機起始數據。加注過程中, 少量回氣從儲氣容器經回氣管路的氣相流量計計量后, 返回到標準裝置液氮儲罐內。充裝量達到要求后關閉液相電磁閥和氣相電磁閥并停泵, 同時記錄被測試機的停止數據, 迅速取下儲氣容器上的加氣、回液槍和回氣, 斷開電磁閥。
5) 稱重加液后的儲氣容器, 并處理數據。
5 標準裝置改造前后試驗結果比較
對一臺加氣機檢定裝置在中流量點進行了初步試驗。
標準裝置改造前、后試驗數據分別如表1和表2所示。

                   

                                            表1 標準裝置改造前試驗數據  
                   
                                            表2 標準裝置改造后試驗數據
從試驗數據來看, 標準裝置改造后其試驗重復性大大提高, 說明這種技術改造方案可有效提高標準裝置的計量準確度。
6 結束語
通過對儲氣容器進行改裝, 提出了一種類似于換向閥結構的質量法低溫液體流量標準裝置。從初步的試驗結果來看, 這種技術改裝方案可有效提高被測試機 (特別是加氣機檢定裝置) 的計量準確度。由于質量法低溫液體流量標準裝置所用介質比較特殊, 極易氣化, 相比于其它常規的質量法裝置影響其計量性能的因素更多。文章僅從一個方面對其影響因素進行了控制, 且所做試驗有限, 故還需要進行進一步的探索, 采取有效措施對影響標準裝置計量性能的其它因素 (如介質溫度、壓力控制等) 進行控制, 來進一步提高標準裝置計量準確度。

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