富氢气流量的测量与纯氢流量的计算 孙尚峰，李剑，孙广军 营创三征（营口）精细化工有限公司 （辽宁营口 115003） 纪波峰，纪纲 上海同欣自动化仪表有限公司 （上海 200070） 提 要 供需双方贸易交接计量以富氢气体的纯氢量为准，而要测量的富氢气体，因含有饱和水蒸气，所以随着温度的变化， 水蒸气含量相应变化。又因氢含量也在波动，所以平均分子量变化不停，为测量带来困难。由于测量对象管径大、 静压低、流速低、密度小，无法用涡街流量计测量，所以采用孔板流量计，并用热导式氢分析仪测量氢含量，在流 量演算器中进行密度补偿、气体干部分计算和纯氢流量计算。测量准确、可靠、数据可信。 关键词 变组分气体 流量测量 湿气体干部分 孔板流量计 ε补偿 Hydrogen-rich flow measurement and calculation of pure hydrogen flow Sun shangfeng, Li jian, Sun guangjun Yingchuang Sanzheng (Yingkou) Fine Chemicals Co. Ltd.,(Yingkou 115003) Ji bofeng, Ji gang Shanghai Tontion automation instrumentation Co. Ltd., (Shanghai 200070) Abstruct: The trade transfer between the supply and demand sides is based on the amount of pure hydrogen in the hydrogen-rich gas. The hydrogen-rich gas which is measured, saturated water vapor content in the hydrogen-rich gas changes corresponding to temperature. It’s difficult to measure because the hydrogen content is also fluctuating, the average molecular weight changes continuously. We use orifice to measure instead of vortex flowmeter due to the large diameter of the measuring object, low static pressure, low flow rate and low density. And measure the hydrogen content with a thermal conductivity hydrogen analyzer, make density compensation, gas dry part calculation and pure hydrogen flow calculation in flow computer. The measurement results are accurate and reliable. Key words: Variable component gas flow measurement wet gas dry part orifice flowmeter ε compensation 0. 问题的提出 某化工厂从附近的氯碱厂输入纯度为 98%的氢，生产化工产品，生成氢含量为（70~90）%（干部分 的体积比）的富氢气体，经一根内径为 468mm 的管道返回氯碱厂，混合气中的水气含量达饱和程度，混 合气中的氢含量用热导式氢分析仪测量，测量范围为（50~100）%V/V。成分分析仪制造厂提供的信息是， 氢分析仪给出的是干气体中的氢含量。 工艺专业要求测量湿气体的干部分流量，并与氢含量数据一起计算纯氢流量。这是一个变组分气体的 湿气体干部分流量测量问题。 1. 测量方案的确定 1.1 涡街流量计方法 （1）此方法信号处理较简单 涡街流量计说到底是一种体积流量计，即其输出仅与流过旋涡发生体处的流体平均流速成正比，而与 其物性（密度、粘度等）无关。 如果能用涡街流量计测量这种气体的流量，则信号经下面的处理后，就可得到纯氢流量。 a．将湿气体的水汽量扣除； b. 将湿气体的干部分流量换算到标准状态流量； c. 将测量到的干气体中氢含量值与干部分流量相乘，就得到纯氢流量。 但因测量对象具有管径大，流速低，静压低，流体密度小的特点，用涡街流量计测量是否可行须经分 析和具体验算。 （2）已知条件 本测量对象与最低可测流速有关的参数有： a. 管道内径：D 20 = 468mm； b. 最高压力：70 kPa G； c. 常用压力：40 kPa G； d. 最低压力：20 kPa G；
