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       壓縮空氣是工業(yè)生產(chǎn)的重要二次能源，大多由電能或熱能經(jīng)壓縮機轉化而來(lái)，對由大量能源轉化而來(lái)的工質(zhì)進(jìn)行管理，以達到節約能源和提高設備管理水平的效果。
 

▲企業(yè)壓縮空氣站
 

       壓縮空氣是企、事業(yè)單位成本核算的一項重要的經(jīng)濟指標，壓縮空氣流量是表述空氣壓縮機性能的重要參數，也是工業(yè)過(guò)程中測量的重要參數。

       隨著(zhù)空氣壓縮機的廣泛應用，其流量的準確測量對于產(chǎn)品升級、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制和監測以及節能減排都顯得至關(guān)重要，這就是壓縮空氣流量計量的主要目的。

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       壓縮空氣具有以下幾個(gè)特點(diǎn)，西森工程師建議：要結合壓力空氣的特點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇壓縮空氣流量計。
 

▲壓縮空氣供氣車(chē)間

1、振動(dòng)大

       當然并非每一臺空氣流量計都安裝在振動(dòng)大的場(chǎng)所。但是安裝在壓縮廠(chǎng)房和鼓風(fēng)機房的空氣流量計都得考慮振動(dòng)問(wèn)題。這種振動(dòng)主要來(lái)自壓縮機和鼓風(fēng)機，機器的振動(dòng)通過(guò)空氣管道或風(fēng)管可以傳到很遠的地方。

       其中振動(dòng)最大的要數往復式壓縮機，大型往復式壓縮機運行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)往往帶動(dòng)廠(chǎng)房和周?chē)孛嬉黄鹫駝?dòng)，對相關(guān)空氣流量計的準確而可靠的運行帶來(lái)威脅。

       它引發(fā)杠桿式差壓變送器支點(diǎn)移動(dòng)而使儀表產(chǎn)生示值漂移。振動(dòng)導致渦街流量傳感器產(chǎn)生同振動(dòng)頻率相對應的干擾信號，引起流量示值大幅度偏高。
 

▲西森技術(shù)服務(wù)工程師現場(chǎng)考察

2、氣體帶水

       壓縮空氣取自大氣，而大氣中總是含有一定數量的水蒸汽。水蒸汽的含量用水蒸汽分壓ps表示。大氣中的水蒸氣飽和分壓是大氣溫度的函數（見(jiàn)下表所示）。

       在雨天和霧天，室外大氣中的水蒸氣分壓達到飽和程度，即相對濕度達到100%，這時(shí)將大氣壓縮就如同壓迫吸足水的海綿，隨著(zhù)體積的縮小，就有相應數量的水析出。
 

▲西森壓縮空氣流量計應用現場(chǎng)

       這是壓縮空氣所以帶水的簡(jiǎn)單原理。在晴好的天氣，大氣相對濕度較低，但隨著(zhù)其被壓縮，體積縮小到原來(lái)的幾分之一后，水蒸氣分壓會(huì )相應升高，也有可能進(jìn)入飽和狀態(tài)而析出水滴。

       用來(lái)測量壓縮空氣流量的較大口徑孔板流量計，孔板前常有積水，要影響測量準確度。引壓管線(xiàn)中常有一段水，導致差壓變送器測到的差壓同節流裝置所產(chǎn)生的差壓不一致。
 

▲西森壓縮空氣流量計應用現場(chǎng)

       這些都是空氣帶水引起誤差的常見(jiàn)原因。除此之外，由于城區大氣中氮氧化物含量較高，使得壓縮空氣所含水滴呈酸性，引起環(huán)室表面腐蝕、管道內壁腐蝕，使其表面變得粗糙。

       腐蝕產(chǎn)生的氧化鐵在一定條件下變干燥時(shí)，很容易從管內壁脫落而被氣流帶到孔板前，這也會(huì )對流量示值產(chǎn)生影響。所以在停車(chē)檢修時(shí)，應將這些粉狀和塊狀的垃圾予以清除。

3、脈動(dòng)流
 

       壓縮機和鼓風(fēng)機出口流體多數包含一定的脈動(dòng)。例如往復式壓縮機，表現為半波脈動(dòng)，在現場(chǎng)可觀(guān)察到壓縮機和鼓風(fēng)機的出口壓力有明顯擺動(dòng)。
 

▲壓縮管道布局

       其中正（定）排量鼓風(fēng)機出口脈動(dòng)頻率較高，一般有幾十赫茲，而往復式壓縮機出口脈動(dòng)頻率較低，一般為幾赫茲。流動(dòng)脈動(dòng)引起差壓式流量計、渦街流量計等多種流量計示值偏高，引起浮子式流量計中的浮子上下跳動(dòng)。

消除和減弱流動(dòng)脈動(dòng)對流量計示值影響的常用方法有兩個(gè)：

       一是在壓縮機出口設置一只緩沖罐濾除脈動(dòng)，而將流量計安裝在緩沖后面，實(shí)際上往復式壓縮機的的系統都是這樣設計的；

       二是將流量計安裝在遠離脈動(dòng)源的地方，這樣可利用工藝管道的氣容同其管阻構成低通濾波器衰減脈動(dòng)。
 

▲FLVJ系列渦街流量計被廣泛應用于壓縮空氣流量計量

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壓縮空氣的流量應該怎么精確計量呢？西森告訴您：并非所有測量方法或測量?jì)x表都適合壓縮空氣流量的計量。

       應根據壓縮空氣本身的特性、測量要求和使用條件不同，選擇合適的測量方法和流量計。
 

       西森為您介紹以下幾種常用的、適合壓縮空氣的流量計量的流量計。

       1、渦街流量計：渦街流量計的測量主體是非流線(xiàn)型旋渦發(fā)生體。當介質(zhì)以一定速度流過(guò)三角柱時(shí)，在三角柱體兩側后面產(chǎn)生一個(gè)交替排列的旋渦帶，稱(chēng)之為“卡門(mén)旋渦”。

       由于旋渦發(fā)生體兩側交替產(chǎn)生旋渦，于是在發(fā)生體兩側產(chǎn)生壓力脈沖，從而使檢測體產(chǎn)生交變應力，封裝在檢測探頭體內的壓電元件在交變應力的作用下，產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號。
 

▲西森技術(shù)服務(wù)工程師為客戶(hù)選擇合適的測量方案

       經(jīng)前放大器放大，送至智能流量計算儀進(jìn)行智能化處理，實(shí)現流體瞬時(shí)流量、累積流量的顯示及流量數據與微機系統的通訊和控制。

渦街流量計的優(yōu)點(diǎn)：

(1) 結構簡(jiǎn)單，安裝維護方便。
(2) 無(wú)內部可動(dòng)部件，使用壽命長(cháng)。
(3) 測量精度較高，測量范圍較寬。
(4) 壓力損失小

局限性：主要是對振動(dòng)和流體脈動(dòng)較敏感，對安裝有一定的要求，且不適用于低雷諾數的測量。

▲壓縮空氣計量系統（無(wú)補償或定值補償）安裝示意圖

▲壓縮空氣計量系統（分體式溫壓雙補償）安裝示意圖

▲壓縮空氣計量系統（溫壓一體化）安裝示意圖

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很多用戶(hù)遇到這樣的煩惱：我測量的是壓縮空氣，到底是否需要溫度壓力補償呢？

西森為您排憂(yōu)：

       1.是否需要帶溫度壓力補償取決于您對測量精度的要求。

       如果您對測量精度要求高，帶溫度壓力補償是最精確的，如果您要求不高又想節省成本，壓力波動(dòng)不大的話(huà)，可不用溫度壓力補償。

▲西森技術(shù)服務(wù)工程師為客戶(hù)選擇合適的測量方案

       2、節流裝置流量測量：節流裝置測量流量是差壓式流量測量法的一種，在壓縮空氣流量計量中，其測量原理為在充滿(mǎn)流體的管線(xiàn)中安裝節流裝置。

       則該裝置的上游側與喉部或下游側之間產(chǎn)生一個(gè)靜壓差，該壓差與壓縮空氣流量之間有確定的數值關(guān)系，通過(guò)測量差壓值可以求得流量。

       其局限性主要是壓力損失比較大，量程比窄，測量精度較低，安裝較復雜，適用于有振動(dòng)的場(chǎng)合。

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       選擇正確的壓縮空氣流量計首先要了解儀表性能，根據測量精度、穩定性等要求，選擇合適的測量方式。

       如要求精度比較高，在振動(dòng)小的場(chǎng)合，可選用渦街流量計來(lái)測量。
 

▲壓縮空氣應用現場(chǎng)

       如果現場(chǎng)存在振動(dòng)，可選用差壓式流量計（如孔板、V錐、噴嘴等），其次，要考慮安裝條件。

       儀表處于管道的位置，前后直管段是否滿(mǎn)足要求，管道和儀表是水平安裝還是豎直安裝，管道周?chē)臻g大小是否便于儀表維護等；

       還要考慮到現場(chǎng)的溫度對儀表的影響，是否有電磁干擾。最后，從經(jīng)濟方面考慮，如工廠(chǎng)在線(xiàn)監測的流量計選擇，則要考慮減少壓損，節約能耗；
 

▲壓縮空氣應用現場(chǎng)

       在大規格的管道上應盡量使用插入式流量計，減少管路安裝等，以節約成本。

       另外，應盡可能保證壓縮空氣的潔凈，以免影響測量精度，因此在氣體質(zhì)量不好或者測量小流量時(shí)應加裝油分離器和水分離器等凈化設備。