差圧式流量計の計算式と計算例

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差圧式流量計のメンテナンスにおいて、計算作業は計装技術者にとって欠かせないものです。この投稿では、差圧式流量計でよく使われる計算式や計算例を紹介します。これらの実用的な技術を習得すれば、差圧式流量計をより効果的に活用することができます。 1、差圧式流量計の差圧と流量の関係の換算yunrun.com.cn/tech/1998.html 差圧式流量計の差圧は流量の二乗に比例し、言い換えれば流量は差圧の平方根に比例する。これは以下の式で表される： 流量計の目盛り単位は流量のパーセンテージであり、差圧の下限値が0の場合、上記の式から△Pは任意の差圧となる；Qは任意の流量；△Pmaxは圧力差の上限です；Qmaxは流量の上限です；nは任意の流量パーセンテージである。ある圧力差変換器の測定範囲は0～40kPaで、対応する流量は0～160m3/h、出力信号は4～20mAである。圧力差変換器の出力電流が8mAのとき、流量はいくらになるか？圧力差はいくらですか？ 解：①差圧式流量計の流量を計算すると、出力が8mAのときの流量は80m3/hである。 ②差圧変換器が8mA出力するときの流量は80m3/hで、これは全スケールの50％にあたる。差圧変換器の差圧値を計算すると、出力電流が8mAのときの差圧は10kPaである。 2、標準状態と作業状態における体積流量の換算 標準状態と作業状態における体積流量の換算式は次の通りです。式において、qvは作業状態における体積流量で、単位はm3/hです；qnは標準状態における体積流量で、単位はm3/hです；Pは作動状態における絶対圧力で、単位はPaです；Pnは標準状態における絶対圧力で、単位はPaです；Tは作動状態における熱力学的温度で、単位はK；Tnは標準状態における熱力学的温度で、単位はKです；Zは作動状態におけるガスの圧縮係数；Znは標準状態における気体の圧縮係数； ある空気流量計の設計範囲は0～2000m3/h（20℃、101.325kPaの状態）であり、動作時の圧力は0.5MPa、温度は60℃である。このときの体積流量を求めよ。 解：データを式に代入して作動状態での体積流量を計算する。本流量計の作動状態での体積流量の範囲は0～460m3/hである。 3、標準孔板の測定範囲変更の計算 現場では、測定対象の流量が孔板の最大測定範囲を超える場合や、流量があまりに小さく最大測定範囲の30％未満しか表示できない場合があります；圧力差の測定範囲を拡大または縮小することで、緊急時に対応できます。測定範囲を変更する根拠は式であり、流量計の最大圧力差と最大流量が既知であれば、これら2つのパラメーターを用いて測定範囲の変更計算を行うことができる。 タイプの孔板流量計があり、元の設計では圧力差の測定範囲は0～60kPa、流量の測定範囲は0～10000kg/hでした。生産規模の拡大に伴い、プロセス流量が孔板の最大流量を超えたため、測定範囲を0～15000kg/hに拡大する予定です。 解：式に基づいて対応する最大圧力差を計算する。上記の簡易的な計算による圧力差値にはある程度の誤差が生じるが、取引決済用ではなく、一般的な製造現場で使用する場合には問題ない。不確実性は問題とならないが、圧力損失は増大する。孔板の測定範囲変更には、多くのパラメータの変化の影響を総合的に考慮する必要があり、適切な方法としては反復計算法を用いるべきである。反復計算と単純計算の違いはどれくらいあるのでしょうか？以下は比較例です。ある蒸気流量計の元の最大流量は70,000kg/h、最大差圧は100kPaでしたが、実際の流量が少なすぎたため、最大流量を35,000kg/hに変更することにしました。コンピュータによる反復計算の結果、35,000kg/hの場合の最大差圧は24.837kPaでした。解：式に基づいて簡易的に計算すると、35,000kg/hに対応する最大差圧は25kPaとなります。反復計算の結果を基準値とすると、簡易計算による誤差は生じます。この2つの方法を比較すると、簡易計算法による誤差は0.656％であり、特に緊急時には多くの製造現場で許容範囲内です。なぜなら、孔板を再交換するには発注や停止作業が必要だからです。誤差を低減するために、流量積算計やDCS内で、流出係数、膨張係数、流体密度などの一部のパラメータを間接的に補正することもできる。 標準孔板の測定範囲を自ら変更し、まず計算を行った後、その計算結果に基づいて差圧変換器の測定範囲を設定し、校正を行う；流量積算計やDCSに新しいパラメータを設定すれば、使用可能になります。 流量積算儀yunrun.com.cn/product/999.html 独自で孔板の測定範囲を変更するには制約があり、新たに設定する範囲は標準孔板の3:1という調整可能な範囲を超えてはなりません。条件が許す場合は反復計算法を用いるか、孔板を再設計する必要があります。