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关于蒸汽流量的测量
点击次数:发布时间:2011-06-29 09:24

 1 过热蒸汽和饱和蒸汽

    1.1 过热蒸汽

    蒸汽是比拟非凡的介质,普通状况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。过热蒸汽是经常见的动力动力,常用来带动汽轮机扭转,进而带动发电机或离心式紧缩机任务。过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温取得,个中毫不含液滴或液雾,属于实践气体。过热蒸汽的温度与压力参数是两个自力参数,其密度应由这两个参数决议。可由过热蒸汽密度表查得。

    过热蒸汽在经由长间隔保送后,跟着工况(如温度、压力等)的转变,特殊是在过热度不高的状况下,会由于热量损掉温度降低而使其从过热形态进入饱和或过饱和形态,改变成为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。饱和蒸汽忽然大幅度减压,液体呈现绝热膨胀时也会改变成为过热蒸汽,如许就构成汽液两相流介质。

    1.2 饱和蒸汽

    未经由热处置的蒸汽称为饱和蒸汽。它是无色、无味、不克不及燃烧又无侵蚀性的气体。饱和蒸汽中液滴或液雾的含量反映了蒸汽的质量,普通用干度这一参数来透露表现。蒸汽的干度是指单元体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数。

    饱和蒸汽具有如下特点:①饱和蒸汽的温度与压力之间逐个对应,二者之间只要一个自力变量。②饱和蒸汽轻易凝聚,在传输进程中若有热量损掉,并招致温度与压力的降低。严厉来说,饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体,所以,分歧形态下不克不及用统一气体形态方程式来描绘。③精确计量饱和蒸汽流量比拟坚苦,由于饱和蒸汽的干度难以包管,普通流量计都不克不及精确检测双相流体的流量,蒸汽压力动摇将惹起蒸汽密度的转变,流量计示值发生附加误差。所以在蒸汽计量中,必需设法坚持测量点处蒸汽的干度以知足要求,需要时还应接纳赔偿办法,完成精确的测量。

    2 测量的剖析

    当前运用流量仪表测量蒸汽流量,测量介质都是指单相的过热蒸汽或饱和蒸汽。关于相流常常转变的蒸汽,一定会存在测量禁绝确的问题。这个问题的处理办法是坚持蒸汽的过热度,尽量削减蒸汽的含水量,例如增强蒸汽管道的保温办法,削减蒸汽的压力损掉等,以进步蒸汽测量的精确度。但是这些办法并不克不及彻底处理蒸汽流量测量禁绝确的问题,处理这一问题的基本方法是开拓一种可测两相活动介质的流量仪表。

    当蒸汽的任务形态偏离设计形态,流量示值将发生误差。对流量测量也发生影响,所以蒸汽流量的测量需求接纳赔偿办法,而且因蒸汽的形态转变赔偿要素也比拟复杂。过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决议,并且在参数的分歧局限内,密度的表达方式也不一样,无法用统一通式透露表现,所以不克不及取得一致的密度核算公式,只能单个推导求得温度、压力赔偿公式。在温度、压力动摇局限较大的场所,除进行温度、压力赔偿外,还需求思索对气体膨胀系数的赔偿。

    无论采用何种流量计检测饱和蒸汽的流量,在蒸汽压力动摇的前提下任务,必需接纳压力赔偿办法,这是由于在流量方程中,都含有蒸汽密度的要素,任务前提与设计前提纷歧致时,读数会发生误差,误差的巨细和任务压力与设计压力偏向的巨细有关,P实>P设将呈现负误差,不然将呈现正误差。蒸汽的干度前提是关系到可否精确计量蒸汽流量的主要前提,当前正在研制在线蒸汽干度检测仪表,待干度仪表使用于蒸汽流量计量与赔偿系统,必将进一步进步计量的精确性。当前应接纳以下三项办法:(1)保送蒸汽的管路必需有优越的保温办法避免热量损掉。(2)在蒸汽管路上要逐段疏水,在管道的最低处及仪表前的管道上应设置疏水器,实时排出冷凝水。(3)汽锅操作中应防止呈现汽包液位过高景象,尽量削减负荷呈现大的动摇。

    3 流量仪表的选型

    当前,工业用流量仪表品种多达60余种,首要有涡街流量计、差压式(孔板、均速管、弯管)流量计、分流旋翼式流量计、阿牛巴流量计、浮子式流量计等。而前史上还没有一种对任何流体、任何量程、任何活动形态以及任何运用前提都合用的流量仪表,任何流量仪表都有它特定的合用性,也有其局限性。假如流量仪表选择欠妥,流量一定测量禁绝。但流量测量是一种复杂的技能,而流量仪表品种繁复,即便针对某一确定的使用,选择一款适宜的流量仪表也就酿成一项技能性很强的任务,需求在做出最终选择之前细心而深化地思索和衡量很多与测量问题有关的要素。因而,仪表的准确选型是仪表正常运用的要害,实践使用中,太多的毛病是因为仪表的选型不合理形成的,具体调查现场使用的工况前提及介质参数,选择适宜的压力,温度,防护,防爆品级及材质,构造方法,以包管仪表能运转在最佳形态。

    蒸汽计量在选择流量仪表时应思索5个首要要素:测量办法、功能要乞降仪表标准、被测流体特征、情况前提、经济前提(置办费用、装置费用、运转费用、校验费用、维护费用)。在我们的实践任务中,无论工矿企业上是用于出产照样石家庄市的集中供热任务中,运用最多的是孔板式(喷嘴式)流量计和涡街流量计,在此以这两种流量计为例加以比拟阐明:

    3.1 差压式流量计

    差压式流量计是由装置于管道中的流量检测件(即发生差压安装,简称一次仪表)发生的差压,已知的流体前提和一次仪表与管道的几何尺寸来核算流量的仪表,由差压安装、引压管和差压计三局部构成。这种以孔板流量计为代表的差压式流量计使用前史悠长、规范化水平高,使用非常遍及,可不用实流标定、差压显示仪表的规范化以及系列化和通用化水平高、理论精度高、使用局限广和顺应性强、初始投资费用低。但经由实践使用,发现孔板流量计也存在缺乏:

    ①使用中很多要素(设计参数与工况参数不符,上游直管段长度缺乏,孔板和管道分歧心,孔板A面受污,锐角磨损等)对其测量精度有十分大的影响,使其测量误差增大,致使准确度降低。特殊是要常常对差压变送器进行校验,以包管零点的精确,并常常对三通阀门进行反省,避免发作梗塞而招致的计量掉准。

    ②装置工程量大,较为费事,且要求高,需常常维护及拆洗的任务量较大。

    ③需配差压变送器运用,添加了维护的任务量,另需敷设导压管,且在冬天需对导压管进行保温,不成以装置在室外。

    ④流量量程比为1∶3~1∶4局限度低,对小流量的测量坚苦,流量局限窄。

    ⑤压力损掉较大,刻度非线性,运转费用高。

    3.2 涡街流量计

    涡街流量计是基于卡门涡街道理而研制成功的一种新型流量计。70至80年月是涡街流量计敏捷开展期间,开拓出很多类型阻流体及检测性的涡街流量计,并很多投放市场。我国涡街在开展顶峰期,曾到达数十家,应该说,涡街流量计尚属开展中的产物,但因为它具有其它流量计不成兼得的长处,运用涡街流量计的比例大幅度上升,曾经普遍用于各个范畴,将在将来流量仪表中占主导位置,是孔板流量计的幻想替代产物。它具有以下特点:

    ①构造简略结实,测量局部无可动部件,长时间运转非常牢靠。

    ②维护量少且维护非常便利,装置费用低。

    ③输出与流量成正比的脉冲旌旗灯号,无零点漂移,精度高,并便利与核算机联网。

    ④使用局限广,合用于各类气体、蒸汽和液体的流量测量。

    ⑤流量测量局限宽,量程比可达1∶10。

    ⑥压力损掉小,运转费用低,更具节能意义。

    ⑦在必然的雷诺数局限内,输出旌旗灯号频率不受流体物理性质和组分转变影响,仪表系数仅与漩涡发作体的外形和尺寸有关,测量流体的体积流量无需赔偿,互换配件后无需从新标定仪表的系数。

    但该流量计也存在必然的局限性:

    ①涡街流量计是一种速度式流量计,漩涡别离的不变性受流速影响,故它对直管段有必然的要求,普通是前10D、后5D。

    ②测量液体时,上限流速受压损和气蚀景象限制,普通是(0.5~8)m/s。

    ③测量气体时,上限流速受介质可紧缩性转变的限制,下限流速受雷诺数和传感器活络度的限制,蒸汽是(8~25)m/s。

    ④应力式涡街流量计对振动较为敏感,故在振动较大的管道装置流量计时,管道要有必然的减震办法。

    ⑤应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测传感器,故其受温度的限制,普通为(-40~+300)℃,测量温度不高于400℃,不然探头极易因老化而掉准。

    ⑥抗电磁搅扰和射频搅扰差。

    ⑦当流体介质为两相流或许脉动流时对测量有影响。

    ⑧前史较短,日常任务常碰到很多理论无法分析的坚苦,实践经历缺乏。

    4 完毕语

    综上所述,在动力越来越成为全人类一起关怀的问题时,蒸汽计量任务的主要性已日益展现,用热单元与供热企业之间的蒸汽计量的精确与否,直接关系到两边的经济好处,我市用于商业结算的蒸汽流量计强检率达98%以上,大大削减两边的商业胶葛。而企业界部的蒸汽结算相同也关系到企业全体的经济效益。精确、牢靠的计量是增强治理的前提,若何完成治理目的,节省动力,进步动力应用效率,促进动力治理任务的深化展开,是我们搞好计量任务的目标。因而,蒸汽流量仪表的选用长短常主要的,是精确测量蒸汽流量的前提前提。

 
  
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