熱式氣體質量流量計在化工測量氫氣中的應用

    熱式氣體質量流量計在化工測量氫氣中存在的問題。

    某化工廠中當前安裝了2臺熱式氣體質量流量計，分別記為流量表1與流量表2，用于保證氫氣供應的準確劑量，流量表1用于測量氫氣的供應總量，流量表2用于測量氫化鋰反應過程中的耗氫量，除此之外，還安裝有一個帶有溫壓補償功能的渦街流量計總表。通過觀察流量計1與渦街流量計的數值發現，2臺流量計之間存在比較大的誤差。流量表1所顯示的數值明顯偏高，表明在計量的過程中熱式氣體質量流量計存在問題。

通過原因的查找，最后發現儀表本身不存在質量問題，問題主要出在介質上。熱式氣體質量流量計1因為是總表，它主要用于測量氫氣的供應量，雖然從外面購買的氫氣號稱是純氫，可是體積百分數卻在99.6%上下波動，其余的部分都為氮氣。對于渦街流量計來說，因為氫氣的分子量相較于氮氣分子量要小得多，所以體積的百分數較高，但是對于其數值的影響較小。但是，這對于質量測量計來說有很大的影響，因為在結算的時候都是采用純氫來實施的，并不是氫氣與氮氣的混合氣體的質量流量，但是熱式氣體質量流量計上所測量的數值都是混合氣體質量流量，這也是造成數值偏高的重要原因。

    數據修正。

    熱式氣體質量流量計1出現誤差的原因是混合氣體的質量，因此需要按照質量百分比對其進行換算。首先需要按照分析儀體積的百分數來計算出氫氣的百分比，所采用的公式如下：

    質量百分比=（H2標準密度×H2體積比）÷[H2標準密度×H2體積比+N2標準密度×（1-H2體積比）]

    根據氫氣濃度為99.6%，計算出這個時候氫氣的質量百分比是93.5%，為了對數值進行修正，此時需要在流量計讀數基礎上再乘以0.935，此時才是純氫質量。

    為此，我們向相關的部門申請了數據修正的建議，雙方致同意按照這個公式對熱式氣體質量流量計的測量數據進行修正，修正后的數據基本滿足氫化鋰制備過程中實際的生產消耗水平。

    對于熱式氣體質量流量計2我們也進行了相對應的修正工作，通過采用混合氣體中氫氣99.6%的濃度計算出了氫氣標準密度是0.0945kg/m3，按照這個數據組態將其設置特殊的單位轉換系數以后，標準體積的流量顯著降低，從以前的3900Nm3/h降到了3600Nm3/h，這與實際生產工況以及設計消耗的指標相吻合，可是在氫氣濃度產生波動的 時候，依然存在一定的誤差，只有在線修正才能將其避免。