蒸汽流量计量研究与实践探讨
有关蒸汽流量计量存在问题的探讨
个流 量 计 进 行 并 联 后 再 来 测 量 。 但是 , 并 不 是说 量程 的 比值 越
在进 行蒸 汽输送 时 , 蒸汽所 处的环 境 即气压 为 5 . 0 MP a , 温 度
1 蒸汽 的特征
1 . 1“ 两相 流” 问题
在 生产中, 用 到 的 蒸 汽 的 压 力 等 级 都 大不 相 同 , 就一个 简
超过 4 5 0 o C时 .所 使 用 到 的 蒸 汽计 量 仪 表 不仅 要 对 其 耐 高 温 性. 耐 高压 性 进 行 考 虑 , 更要对 其稳定程 度、 可靠程度 以及 密
论述
L 0 C H B O N O 三 D 2 0 1 5 / 6
有 关蒸 汽流量计 量存 在 问题 的探 讨
李为 民 ( 湖南省计量检测研究院, 湖南 长沙 4 1 0 0 1 4 )
【 摘 要 】 在流量计量工作中 , 最难把握的就是蒸 汽流量计量. 不 同的流体介质测量其流量 的仪器装置也不 同, 本文简要 分析 了蒸 汽流量计量在
. 1 量程 比较小 流 ” 问题 。 由 于所 有 的蒸 汽 计 量 仪 表 对 蒸 汽 的 流 量进 行 计 算 2
在 特 定 的 精 度 以 及 复 现 性 的 范 围 以 内 , 蒸 汽计 量 时 测 到
的 最 大 流 量 比 最 小 流 量 的 数 值 就 是 量 程 比 。 量 程 比 是 当 处 于
首要 考 虑 的 问题 , 而要 想 更 大 限 度 的 降 低 能 耗 , 最 先要 考 虑 的 就 是 计 量能 源的 问题 , 准确 的 计 量 是 节 约 的 前提 。 压. 这 两者 的 存 在 会 使 得 计 量仪 表 的 适 应 力 下 降 , 所 以 能 够 给
蒸汽流量计量方案((含宽量程问题,蒸汽密度计算问题))
相同的,流出系数C的计算式是以大量实验所确定的数
值为依据,并以标准的形式给出。 传统的节流装置量程比较窄,主要是流出系数C、 可膨胀性系数ε等中间参数引起的。传统的节流式流 量计是将流出系数C和可膨胀性系数ε视为定值(C
和ε由专门的节流装置设计计算软件计算得到),置 入现场的流量积算仪。下图是一台孔板流出系数曲线。
会议又将骨架表的压力和温度范围放宽,并加以改进。
随着计算机技术的发展,国际水蒸汽会议认为推导一 套工业应用的水和水蒸汽性质公式很有必要,因此在 1963年(纽约)的第六届会议上成立了国际公式化委 员会(IFC),这个国际会议推出的公式是由一整套
方程式组成,用该公式计算出的数值,不论在哪一点,
都在骨架表的允差之内。目前大多采用的水蒸汽表的
孔板和喷嘴的流出系数C曲线图
孔板C-ReD曲线
喷嘴C-ReD曲线
从图中可以看出,当雷诺数ReD≥2×105时,孔板
的流出系数C进入线性区,流出系数C方可以认为是一
个常数;当雷诺数ReD≥4×105时,喷嘴的流出系数C 进入线性区,流出系数C方可以认为是一个常数。在实 际测量中,由于流量变化而使雷诺数小于界限值的情 况时有发生,如果不进行修正,仍按计算书的C值来计
非标准节流装置
●结构创新,促进仪表技术发展(注意总结应用经 验)。
●无标准支持(呼吁有关部门加速建标准)。
●仪表须实流标定(注意:仪表用液体标定,不可 用于蒸汽计量)。 ●可用于一般场合流量计量和某些工艺控制量监测; 贸易计量必须实流标定。 ●对结构安全给予重视。
传统孔板 ①入口边缘易磨损 ②阻损大 ③易变形,一般采用非 定值 ④检定周期短(一年)
C=0.6176;平均值=0.6139,即在3×104~1×104范围
宽量程蒸汽计量及若干问题的讨论
宽量程蒸汽计量及若干问题的讨论北京博思达新世纪测控技术有限公司 赵海升王京安北京 100029[摘 要] 蒸汽流量计量是供热行业计量工作中的一项主要内容,由于行业的特点,现场运行仪表经常碰到超测量范围、密度计算、仪表选型等问题。
本文从介绍现代流量计量技术入手,结合目前供热企业计量管理需求,提出了一套已经获得成功应用的蒸汽流量计量器具配备方案,该方案解决了蒸汽流量宽量程、高精度、能量计量、数据上网等现代供热计量的新要求。
[关键词] 蒸汽计量 宽量程计量 一体化喷嘴 流量计算机 数据网络 1前言蒸汽是城镇供热行业中主要的供热介质,所以提高蒸汽的生产、输送及使用效率可以节约大量的能源。
准确的计量是提高能源管理水平的关键。
由于蒸汽的特殊性,在计量方面存在诸多困难,长期以来一直是城镇供热行业计量工作中的老大难问题,逐步建立一套适合我国城镇供热企业特点,具有科学性,经济性,实用性的蒸汽计量仪表的配备方案,是当前城镇供热计量管理的紧迫课题。
目前蒸汽流量测量主要采用的还是标准节流装置这一传统的测量手段,但是常规的孔板流量计在蒸汽测量方面还有很多不足,主要体现在测量范围小、压损大,现场安装、维护复杂、检定周期短等方面。
尤其是测量范围小的缺点,在热负荷变化大的情况下计量误差大大增加,使供热企业受到经济损失。
目前,通过现代技术手段,可以很好地解决这些问题,下面针对这些问题进行分析,并提出一套合理的蒸汽流量计量器具配备方案。
2供热蒸汽流量计量面临的问题2.1关于宽量程的问题我们都知道,虽然引起孔板流量计误差因素很多,诸如直管段条件、安装条件等都可通过设计与施工予以保证。
一般仪表的准确度都是用测量范围内相对误差表示。
因此当测量值越接近满度值,其准确度越高。
但在蒸汽输送过程中,实际的流量范围往往无法准确确定,在热负荷变化大的情况下,使流量计长时间工作在测量范围以外,这样就造成了很大的测量误差。
因此在设计蒸汽流量计量系统时,应考虑使用具有宽量程补偿运算功能的计量系统。
联合式湿蒸汽流量测量技术研究
联合式湿蒸汽流量测量技术研究摘要:国内、国际对于汽水两相流流量计量技术进行了大量试验研究,油田注汽锅炉的湿蒸汽流量计量隶属于这一范畴,发达国家投入大量的人力和物力资源,研制了一系列的复杂测量装置,具有代表性的有γ射线密度计-涡轮流量计-文丘利管组合装置和γ射线密度计-网状靶组合装置等测量装置。
但是这些方法过于复杂,且运行成本过高,实际应用并不理想。
本项目完成了锅炉湿蒸汽流量干度测量技术研究,进行了管路沿程热损失、压力损失计算,并通过现场试验验证,可使注汽质量流量和干度测量精度达到5.0%以下。
关键词:注汽锅炉两相流干度流量蒸汽吞吐是热力开采稠油油藏的主要方式, 湿蒸汽的流量及干度计量也就成为生产效果的有力保障,同时为了防止注汽锅炉的炉管内结垢,要求锅炉出口的蒸汽为干度为70-80%为宜。
由于湿蒸汽的计量为流量、干度双参数计量,十分复杂。
从国内的研究状况来看,还没有非常成熟的应用技术,有限的几种方法,具有一定的局限性。
国际上具代表性的测量装置有γ射线密度计-涡轮流量计-文丘利管组合装置和γ射线密度计-网状靶组合装置等测量装置,但是投资昂贵,运行费用高。
本技术是在单相流标准孔板、文丘利管[1]的基础上加以发展,根据汽、水两相流通过标准孔板、文丘利管的压降规律,建立数学模型,开发了联合式湿蒸汽流量、干度测量装置,经过现场实际运行,解决这一测量难题,满足工程实际的生产需要。
1、测试原理研究该测量系统由经过标定的标准孔板、经典文丘利管作为一次测量元件,高精度压力传感器、智能型差压变送器[2]转换并传输标准信号,标准4~20mA DC 信号经I/V转换成1~5V电压信号,进入高速数据采集卡,首先在工控机中根据压力信号P调用IAPWS-IF97标准汽、水性质模块计算出饱和水、饱和蒸汽的密度及比焓;对于标准孔板及经典文丘利管两节流件有以下两流量方程Qm1= (ΔP1,X1)(1)Qm2= (ΔP2,X2)(2)根据质量守恒定律,流经两流量计的质量流量相同;管道经良好保温处理,忽略沿程热量损失及压力损失,湿蒸汽无相变,流经两流量计的湿蒸汽干度也相同。
蒸汽流量测量的误差分析及改进措施
蒸汽流量测量的误差分析及改进措施
蒸汽流量测量是一种重要的仪器,用于测量用于产生蒸汽的冷凝器的流量,这种流量测量可以提供有关蒸汽或冷凝器运行状况的有用信息。
蒸汽流量测量在许多工业应用中非常重要,但它有一定的误差。
本文旨在探讨蒸汽流量测量的误差以及改善这种误差的措施。
蒸汽流量测量的误差可能来源于多种原因。
首先,人为因素有时会导致测量误差。
这包括操作错误,例如误操作测量仪器、未正确调零等。
其次,仪器因素也可能导致测量误差。
这包括仪器的精度和灵敏度,装置的结构、容量和压力及流量计的位置和位置。
另外,环境因素也会影响流量测量的结果。
这些因素包括气温、湿度、灰尘浓度、噪声等。
为了改善蒸汽流量测量的误差,可以采取一些措施。
首先,应定期对仪器和装置进行检查,以确保仪器精度和灵敏度,装置容量和压力,以及流量计的位置和位置是正确的,以减少测量误差。
其次,在实际应用中,仔细观察流量计和环境状况,以便准确地控制它们,以避免环境因素引起的测量误差。
最后,还可以采取一定的安全措施,以保证测量仪器的正确使用,减少因操作不当导致的误差。
总之,蒸汽流量测量的误差是影响蒸汽流量测量准确性的主要因素。
为了提高蒸汽流量测量的准确性,应尽可能采取有效的措施,以减少环境因素、仪器因素和人为因素造成的错误,以保证测量的准确性。
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蒸汽流量计量分析的优秀论文
蒸汽流量计量分析的优秀论文蒸汽流量计量分析的优秀论文1蒸汽流量计量的特点1.1饱和蒸汽流量计量中的“两相流”当前,用户基本上都使用饱和蒸汽,通常用干度(指饱和蒸汽中的含水量多少)来衡量饱和蒸汽的质量好坏。
最好的是干饱和蒸汽,一般称为过热饱和蒸汽,其含水量可忽略不计;干度差的称湿饱和蒸汽,含水量最多可达30%,这就存在着饱和蒸汽的“两相流”问题。
因为任何蒸汽计量仪表在计算饱和蒸汽流量时所用的设计压力下的蒸汽密度值都采用其干度X=1时的数值,也就是干蒸汽的数值;同时,湿蒸汽因含有密度比干蒸汽大数百倍的液体水粒,在管道中流动时其速度要比干蒸汽小,这样所测得的差压值就低了,反映在仪表读数、记录上就存在着密度和流速受干度影响所带来的叠加性的双重负误差,并造成湿饱和蒸汽计量难度。
1.2蒸汽流量计量中的蒸汽密度补偿计量饱和蒸汽或过热蒸汽常用质量流量,单位为kg/h或t/h。
质量流量大小与蒸汽的密度有关,而蒸汽的密度又直接受蒸汽的压力及温度影响。
在蒸汽计量过程中,随着蒸汽压力及温度不断变化,密度也随着变化,使质量流量也随着变化。
如果计量仪表不能跟踪这种变化,势必造成计量误差。
在蒸汽计量过程中,一般都是通过压力及温度传感器跟踪蒸汽压力及温度变化来达到密度补偿目的。
饱和蒸汽的密度变化与其压力或温度成正比关系,因而单独通过测压力或测温度都可以对饱和蒸汽进行密度补偿。
过热蒸汽的密度与其压力、温度成函数关系,而不是正比关系。
过热蒸汽的密度补偿必须同时测其压力和温度。
现代蒸汽流量计都具有白动密度补偿。
1.3蒸汽流量计量中的高温高压问题高温高压是蒸汽计量又一显著特点,它造成大多数流量计量仪表难以适应,因而可供蒸汽计量的仪表种类不多。
例如大型热电厂输送的过热蒸汽,有的高达500℃以上,压力高达10MPa以上。
使用蒸汽计量仪表首先要考虑耐高温、高压,而且要求有良好的稳定性、可靠性、密封性。
一般都请厂家专门设计制造,并留有相当的余地,以确保安全可靠运行。
影响蒸汽流量计正确测量的因素和解决方法
以采用温压补偿,则上述相变对测量结果无影响。
第二种情况是设计时按饱和蒸汽考虑,而且采用压力补
偿,则上述相变将带来较小的误差,即过热蒸汽温度同饱和
温度之差所对应的密度差造成的补偿误差。
第三种情况是设计时按饱和蒸汽考虑,但采用温度补
偿,则将过热蒸汽温度当作饱和温度去查密度表。一般会引
,即
可编辑ppt
19
e=(ρ2–ρ2′)/ρ2′
=(3.4364–2.6928)/2.6928=27.6%
在本例中,如果采用压力补偿,则根据 P2=0.42MPa 的
信号查饱和蒸汽密度表,应得到ρ2˝=2.7697Kg/m3,则压力
补偿时产生的误差为
e=(ρ2–ρ2˝)/ρ2′
过热蒸汽在经过长距离输送后,往往会因为热量损失温
度降低而脱离过热状态,进入饱和状态,甚至部分蒸汽冷凝
变成水滴而出现相变。这些水滴对流量测量结果究竟有多大
影响,下面举例说明。
有一常用压力为 1.0MPa 的过热蒸汽,其流量为qm,假设
经长距离输送后有10%qm 冷凝成水滴,令其为qmL,而保持汽态
的部分为qms,从定义知,此时湿蒸汽的干度为
6
应用举例 一
一个孔板蒸汽流量计如果指定在过热蒸汽压力为0.
5 MPa下工作,而实际的运行压力为0.4MPa。通过查
过热蒸汽密度表得知:在相同的温度(290℃)下压力
为0.5 MPa的蒸汽密度为1.9495Kg/m3,压力为0.
4MPa的蒸汽密度为1.5554Kg/m3。
注:以上压力是指绝对压力,如果不告知,下面所
β——节流件孔径与管道内径d/D
ρ——节流件装置上游取压口处的流体密度Kg/m3
蒸汽流量的准确计量方法
蒸汽流量的准确计量方法对蒸汽流量的准确计量,能够看出蒸汽运用过程中对蒸汽的用量和能源利用的效率,也是进行工艺过程的分析控制与费用控制的关键部分。
但就目前使用者来讲,认为安装高质量的流量计即可得到准确的结果,然而实际过程中,影响蒸汽正确计量的因素很多,不仅有流量仪自身的质量问题和敏感条件,而且还包括安装中存在的量程比不足、蒸汽干湿度影响、密度补偿存在缺陷等问题均会影响流量仪的计量结果。
对影响因素进行合理分析,有利于解决实际中的计量误差问题。
1 蒸汽流量准确计量的影响因素1.1 受蒸汽干湿度的影响在目前使用的测量流量的仪器中,都是依据蒸汽的密度和通过的体积进行质量计算,计算中并没有考虑蒸汽的湿度影响,一般假定为完全干燥的蒸汽。
但在实际过程中,系统内的蒸汽并不一定是完全干燥的状态,若蒸汽中存在一定的湿度,则测出的数据会产生一定的误差,影响蒸汽流量计算的准确性。
1.2 量程比出现不足的问题量程比的含义为在流量计的测定范围内,测定的最大与最小流量的比值。
由于量程比是针对工程实际的流速而产生,因此,在蒸汽管道内为了防止高流速对系统的冲击和震动,要设置一定的最大流速,各个系统允许通过的蒸汽最大流速是一致的,但通过的最小流速却因使用的计量仪而有所不同,为了避免量程比过小的情况,可以对多个仪器进行连接使用,或者在选择计量仪时考虑采用较大量程比的仪器。
1.3 对蒸汽使用的密度补偿存在较大误差对于实际工程中的蒸汽流量的计算,需要考虑蒸汽的温度和压力两个方面的因素,而且要推算出密度补偿方程。
由于使用的流量计对密度的影响变化不同,因此,对于不同的流量仪要具体设置补偿的计算方法。
例如,差压流量计进行流量质量计算时,其流量仪的形状以及密度和差压的平方根均与流量质量相关。
(1)在各个流量计中会出现补偿精准度上的异同,对于不同的计量器对精度的要求是不相同的,如果对传感器和温度设置相同的精度,那么产生的温度和压力都会有一定的误差,而温度产生的误差影响要更大于压力误差。
蒸汽流量计使用现状及在线校准方法研究
蒸汽流量计使用现状及在线校准方法研究摘要:蒸汽作为重要二次洁净能源被广泛使用,蒸汽流量计作为蒸汽能源计量和贸易结算的重要仪表,需要定期进行校准以确保准确性。
然而,由于生产用汽的连续性,一般不允许中断供汽并拆卸流量计进行送检,导致大多数蒸汽流量计未进行后续检定或校准。
本研究以在线使用中的蒸汽流量计为研究对象,通过搭建一套蒸汽流量计在线校准装置,实时采集蒸汽流量计的在线校准。
这一研究成果可以解决蒸汽流量计无法在线校准的难题,实现DN300以上蒸汽流量计无法溯源的突破,避免了蒸汽流量计实验室检定造成的生产中断、节省了人力物力以及运输成本,提高了校准时间和效率。
关键词:蒸汽流量计;超声流量计;质量流量;在线校准1.引言蒸汽流量计广泛应用于石化、电力、制药、食品等领域。
准确测量蒸汽流量对于工业生产过程的控制和优化具有重要意义。
然而,蒸汽流量计量在实际应用中的溯源存在很大问题。
由于差压式流量计和涡街流量计类型的蒸汽流量计适用于液体、气体介质,在出厂大多以常温常压下水或空气为介质代替蒸汽来进行标定。
由于蒸汽流量计在使用过程中会受到各种因素的影响,如蒸汽温度、压力、含水率等,因此需要定期进行校准以确保测量结果的准确性。
然而,传统的实验室送检需要停机维护,不仅耗时耗力,还会对生产造成一定的影响。
因此,如何实现蒸汽流量计的在线校准成为一个重要的研究方向。
1.蒸汽流量计应用现状蒸汽流量计是蒸汽能源计量和贸易结算的计量仪表,为了确保蒸汽流量计的准确性,必须在一定的时间间隔内对器具进行溯源。
经了解,我省绝大多数的蒸汽流量计都未进行后续检定或校准,由于生产用汽的连续性,一般不允许中断供蒸汽把流量计拆卸出来,这样定期拆卸送检工作就难以完成,无法送到实验室检定,因此探讨研究蒸汽流量计在线校准技术并研发蒸汽流量计的在线校准装置尤为重要,在不必拆卸的情况下,制定出切实可行蒸汽流量计在线校准方法,并对工作状态中的蒸汽流量计进行在线校准,保证量值溯源的准确性,保障蒸汽在工业贸易交接中的公平公正。
蒸汽流量的测量
关于蒸汽流量的测量1 引言在计量工作中,蒸汽流量测量不准确是普遍存在的问题,其中主要原因分析如下。
1.1 过热蒸汽蒸汽是比较特殊的介质,一般情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。
过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温获得。
其中绝不含液滴或液雾,属于实际气体。
过热蒸汽的温度与压力参数是两个独立参数,其密度应由这两个参数决定。
过热蒸汽在经过长距离输送后,随着工况(如温度、压力)的变化,特别是在过热度不高的情况下,会因为热量损失温度降低而使其从过热状态进入饱和或过饱和状态,转变成为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。
饱和蒸汽突然大幅度减压,液体出现绝热膨胀时也会转变成为过热蒸汽,这样就形成汽液两相流介质。
1.2 饱和蒸汽未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽。
它是无色、无味、不能燃烧又无[wiki]腐蚀[/wiki]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,一般用干度这一参数来表示。
蒸汽的干度是指单位体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数,以“x”表示。
(3) 准确计量饱和蒸汽流量比较困难,因为饱和蒸汽的干度难以保证,一般流量计都不能准确检测双相流体的流量,蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化,流量计示值产生附加误差。
所以在蒸汽计量中,必须设法保持测量点处蒸汽的干度以满足要求,必要时还应采取补偿措施,实现准确的测量。
2、测量的分析目前使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。
对于相流经常变化的蒸汽,肯定会存在测量不准确的问题。
这个问题的解决方法是保持蒸汽的过热度,尽量减少蒸汽的含水量,例如加强蒸汽管道的保温措施,减少蒸汽的压力损失等,以提高测量的准确度。
然而这些方法并不能彻底解决蒸汽流量测量不准确的问题,解决这一问题的根本办法是开发一种可测两相流动介质的流量仪表。
用于检测气体流量的流量计种类很多,以速度式和容积流量计应用最普遍,它们的共同特点是只能连续测定工况下的体积流量,而体积流量又是状态的函数,工作状态下的体积流量不能确切的表示实际流量,工程上一般都以标准状态体积流量或质量流量表示。
供热系统中关于蒸汽流量测量仪表的技术问题讨论
供热系统中关于蒸汽流量测量仪表的技术问题讨论摘要:当今社会最广泛的载热工质就是蒸汽,目前用热企业与热电公司之间的贸易结算活动日益紧密。
随着社会供热条件的改善,人们对供热系统的要求也越来越高,因此作为供热系统中重要环节的蒸汽流量测量仪表的技术问题也应引起广泛地关注。
基于以上认识,本文通过研究蒸汽流量测量仪表伴热方式及测量误差两方面的问题,具体讨论了针对两种问题的改进策略,以供有关人员参考和探讨。
关键词:供热系统;蒸汽流量测量仪表;伴热方式1蒸汽流量测量仪表的选型迄今为止,工业流量仪表共有60多种,但对于任意量程,流动状态等条件都适用的仪表还未研制出来,每种测量仪表都有它的优势和局限。
目前的蒸汽流量的仪表主要有涡街流量计、差压式流量计(包括孔板、V 锥、均速管、弯管)、浮子式流量计等。
涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种流量计,现在诸多发达国家的使用比例大幅度上升,并广泛用于各个领域,是孔板流量计的理想替代产品。
孔板流量计有国际标准,理论精度高,应用十分普遍,但也有安装不便、需配差压变送器使用、易发生蒸汽泄漏、由于诸多因素导致测量误差比例大等诸多缺点。
弯管流量计结构简单,价格低廉,随着机械加工业的发展和行业标准化规范化,弯管传感器质量越来越好,价格也低廉许多,且传感器耐磨损,量程范围宽,只要是可以用孔板、涡街、均速管流量计来测量的管道内流体流量都可以用弯管流量计进行测量,适应性强。
V型锥流量计的优点是标准化、结构简单强度大、价格低廉、通用性强、易于被加工制造。
但也有线性差、流出系数不稳定、重复性不高等缺陷。
2供热系统中蒸汽流量测量仪表的问题2、1蒸汽流量测量仪表伴热方式问题在工业生产中,作为热能传递的介质,蒸汽被广泛地应用,因此保证对蒸汽的流量、压力进行无故障测量与控制是热工仪表方面要完成的重要工作。
一般蒸汽流量的测量工作用孔板与压差变送器进行。
为保障测量仪正常工作,在仪器的设置上:变送器安装在距离管道垂直约4到十几米的下方,一次阀后装有冷凝器。
对蒸汽流量测量准确度问题的分析
对蒸汽流量测量准确度问题的分析摘要:通过对我厂已有测量手段和计算方法进行分析,结合2022年“全厂计量仪表完善项目”的蒸汽测量仪表的具体情况,针对标准节流式差压流量计在蒸汽流量测量中准确度问题进行讨论。
关键词:蒸汽流量;准确度;分析在我厂热力管网中,蒸汽流量测量不准确是经常出现的问题,而蒸汽流量的准确计量,多年来一直是仪表人所追求的目标,但是由于蒸汽分为过热蒸汽和饱和蒸汽,其性质的复杂性,目前人们还没能建立一个纯理论的状态方程来准确计量蒸汽。
由于蒸汽高温高压的特殊性质,因此能用于流量测量的仪表目前只能限制在少数种类的流量仪表上,主要有:标准节流式差压流量计;非标准节流式差压流量计;涡街流量计;旋翼式流量计;金属浮子流量计等。
其中涡街、浮子、旋翼流量计因为受到温度、口径、精度等限制,所以主流仪表还属于标准和非标准节流式差压流量计。
1影响蒸汽流量测量的主要因素1.1测量元件一次测量元件孔板的入口锐边磨损、积污,节流件前后直管段内结垢、粗糙程度改变等。
1.2测量管对测量管没有按规定要求去做,安装测量元件时直管不符合要求、内径D数值不准确等。
1.3密度对密度的计算不准确,我厂大部分蒸汽仪表测量是用DCS里的气体补偿方式、或用智能流量二次仪表的气态方程来计算蒸汽的密度,再有就是根据工艺车间提供的数据直接做为蒸汽密度的参考值,虽然测量系统或多变量变送器(HoneywellSMV3000系列)有压力温度补偿,但因为计算公式或组态软件使用不正确,使补偿失准。
1.4相关系数有的实际工作流量不在界限雷诺数范围内,使得流出系数C(或流量系数a)不再是一个恒定的常数,而DCS或智能一次表中又无修正功能,只能按常数计算,从而带来测量误差。
1.5量程有的仪表量程选用不合理,工作区经常在满量程的50%甚至20%以下,从而使相对误差变大。
2原因分析2.1节流元件磨损、脏污、变形由于我厂的节流装置大部分采用孔板作为一次测量元件,因此孔板的好坏就成了影响计量准确度重要因素之一。
蒸汽焓流量计量标准实验研究
蒸汽焓流量计量标准实验研究蒸汽焓流量计量是工业生产和能源领域中重要的技术参数。
在燃煤、燃气、核能和太阳能等能源的生产和利用过程中,需要准确测量蒸汽焓流量,以确保能源系统的安全运行和能源资源的合理利用。
因此,对蒸汽焓流量计量进行标准实验研究显得尤为重要。
首先,蒸汽焓流量计量标准实验研究需要选择合适的实验装置。
实验装置主要由样品箱、流量计、温度计、压力计、功率计等组成。
样品箱可以模拟真实的工程应用场景,流量计和温度计可以测量蒸汽的流量和温度,压力计可以测量蒸汽的压力,功率计可以测量蒸汽焓流量。
其次,蒸汽焓流量计量标准实验研究需要选择合适的实验方法。
实验方法可以分为直接测量法和间接测量法两种。
直接测量法是指将蒸汽通过流量计和温度计等装置直接测量出来,再根据蒸汽的物性参数计算出蒸汽的焓流量。
间接测量法是指根据蒸汽焓流量和其他参数的关系,间接计算出蒸汽的焓流量。
两种方法各有利弊,需要根据实际情况选择合适的方法。
第三,蒸汽焓流量计量标准实验研究需要进行实验数据的处理和分析。
实验数据的处理和分析主要包括数据校正、数据处理和数据分析。
数据校正是指对实验数据进行修正,消除误差和偏差。
数据处理是指将实验数据进行整理和计算,得到蒸汽的焓流量。
数据分析是指对实验结果进行统计和分析,得出结论和建议。
最后,蒸汽焓流量计量标准实验研究需要制定实验报告和相关标准。
实验报告应包括实验目的、实验装置、实验方法、实验过程、实验结果和结论等内容。
相关标准应包括蒸汽焓流量计量的定义、计量规范、计量要求、检测方法和质量控制等内容。
综上所述,蒸汽焓流量计量标准实验研究是一个复杂而重要的工作。
通过深入研究和标准化实验,可以提高蒸汽焓流量计量的准确性和可靠性,推动能源系统的安全运行和能源资源的合理利用。
蒸汽流量测量的误差分析及改进措施
蒸汽流量测量的误差分析及改进措施蒸汽流量测量是对蒸汽流量进行测量的一种方法,也是用于实施蒸汽系统能源管理的关键测量技术。
蒸汽流量的测量过程一般分为两个步骤:第一步是对温度、压力和流量范围等关键参数进行测量,以确定标准蒸汽流量;第二步是使用具有一定精度和精确度的测量仪表,将标准蒸汽流量数据对应地转换为有效的蒸汽流量测量值。
通常,蒸汽流量测量值在给定的蒸汽流量范围内变化很小,从而满足蒸汽系统能源管理需求。
二、汽流量测量误差蒸汽流量测量的准确性取决于测量仪表的精度和精确度,同时也受到外部因素的影响。
由于温度和压力等参数在蒸汽系统中往往不断变化,因此蒸汽流量测量受到相应程度的影响。
此外,管路和仪表的质量也会导致蒸汽流量测量的不精确。
在实际蒸汽流量测量过程中,由于可能存在的外部运动及仪表的精度误差,以及蒸汽的温度和压力变化,蒸汽流量测量的数据会出现浮动,从而导致蒸汽流量测量的误差。
三、汽流量测量改进措施为了提高蒸汽流量测量的准确性,需要采取一定的改进措施,包括改善设备质量、稳定外部运动、提高仪表精度以及控制温度和压力等变化。
(1)改善设备质量:蒸汽流量测量所需的仪表设备必须具备良好的质量,以保证准确性。
使用更高质量的仪表设备可以显著提高蒸汽流量测量的准确性。
(2)稳定外部运动:外部运动可能会影响蒸汽流量测量的准确性,因此需要采取一定的措施来稳定外部运动,以减少外部运动对蒸汽流量测量的影响。
(3)提高仪表精度:使用具有更高精度的仪表可以显著提高蒸汽流量测量的准确性,因此在选择仪表时需要注意仪表的精度。
(4)控制温度和压力:温度和压力是影响蒸汽流量测量数据变化的关键因素,应通过相应的措施来控制温度和压力的变化,以确保蒸汽流量测量的准确性。
四、论蒸汽流量是实施蒸汽系统能源管理的关键测量技术之一,其准确性受到各种机械仪表设备及外部因素的影响。
为了提高蒸汽流量测量的准确性,需要采取一定的改进措施,包括改善设备质量、稳定外部运动、提高仪表精度以及控制温度和压力等变化。
浅谈如何提高蒸汽流量计量的准确性
浅谈如何提高蒸汽流量计量的准确性摘要:文章首先简述了蒸汽流量计量的特点,结合影响蒸汽准确计量的因素,对蒸汽流量计量进行了综合评价,最后对提高蒸汽流量计量的准确性措施进行来研究。
关键词:蒸汽流量计量,准确性;方法一、前言随着生产技术水平的不断发展,蒸汽流量计量的准确性也得到了蓬勃发展。
由于蒸汽流量计量水平的不断提升,同时这也对提高蒸汽流量计量的准确性提出了更高要求。
二、蒸汽流量计量的特点1、饱和蒸汽流量计量中的两相流当前,用户基本上都使用饱和蒸汽,通常用干度(指饱和蒸汽中的含水量多少)来衡量饱和蒸汽的质量好坏。
最好的是干饱和蒸汽,一般称为过热饱和蒸汽,其含水量可忽略不计;干度差的湿饱和蒸汽,含水量最多可达30%,这就存在着饱和蒸汽的两相流问题。
2、蒸汽流量计量中的蒸汽密度补偿在蒸汽计量过程中,随着蒸汽压力及温度不断变化,密度也随着变化,使质量流量也随着变化。
如果计量仪表不能跟踪这种变化,势必造成计量误差。
在蒸汽计量过程中,一般都是通过压力及温度传感器跟踪蒸汽压力及温度变化来达到密度补偿目的。
3、蒸汽流量计量中的高温高压问题高温高压是蒸汽计量又一显著特点,它造成大多数流量计量仪表难以适应,因而可供蒸汽计量的仪表种类不多。
使用蒸汽计量仪表首先要考虑耐高温、高压,而且要求有良好的稳定性、可靠性、密封性。
一般都请厂家专门设计制造,并留有相当的余地,以确保安全可靠运行。
三、影响蒸汽准确计量的因素1、蒸汽流量的变化为了确保得到的流量信息能够准确表示在整个工况或者需求范围内的蒸汽流量,流量计必须能够测量从极端的低负荷至最大负荷的整个范围,即流量计应具有足够大的量程比。
但涉及量程比时必须小心,因为量程比是基于实际流速,更高的流动速度会引起系统的冲蚀和噪音。
而不同的流量计允许的最低流速是不同的。
因此,对于流量变化比较大的系统,很容易造成在低流速时有些流量计无法准确计量或不能计量的事实。
2、蒸汽压力和温度变化引起密度变化计量饱和蒸汽或过热蒸汽常用质量流量,其大小与蒸汽密度有关,而蒸汽密度又直接受蒸汽的温度和压力影响。
供热系统中关于蒸汽流量测量仪表的技术问题讨论
供热系统中关于蒸汽流量测量仪表的技术问题讨论
析如下:
1、蒸汽的特点
蒸汽是比较特殊的介质,随着工况(如温度、压力)的变化,过热蒸汽经常会转变成为饱和蒸汽,形成汽液两相流介质。
对于相流的经常变化的蒸汽,使用目前流量仪表测量气流量,肯定会存在测不准的问题。
这个问题的解决方法是保持蒸汽的过热度,尽量减少蒸汽的含水量,例如加强蒸汽管道的保温措施,减少蒸汽的压力损失等,以提高测量的准确度。
然而这些方法并不能彻底解决蒸汽流量测不准的问题,解决问题的根本办法是开发一种可测两相流动介质的流量仪表。
2、流量仪表的选型
至今为止,工业用流量仪表种类多达60余种,之所以这样,因为史上还没有一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都使用的流量仪表,每种流量仪表都有它特定的适用性,也有其局限性。
在选择流量仪表时应考虑5个主要因素:被测流体特性、生产工艺情况、安装条件、维护需求以及流量仪表的特性。
对蒸汽计量而言,同样要考虑以上5个因素。
这里,着重讨论流量仪表的特性、安装条件、维护需求以及选用流量仪表应注意的123个问题。
目前,测量蒸汽流量的仪表主要有涡街流量计、差压式(孔板、均速管、V锥、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,这里主要讨论涡街流量计、孔板流量计、弯管流量计和V锥。
如何保证蒸汽流量的准确计量
如何保证蒸汽流量的准确计量蒸汽是工业中常用的能源之一,在生产过程中,准确计量蒸汽流量对于工艺控制、节能减排以及成本控制非常重要。
本文将从蒸汽流量的测量原理、测量仪器的选择、安装与校验以及维护保养等方面,探讨如何保证蒸汽流量的准确计量。
一、蒸汽流量的测量原理蒸汽流量测量的原理基本上可以分为两种,即差压测量法和速度测量法。
差压测量法是基于伯努利定律的原理,通过测量流经流量计的蒸汽产生的压力差来计算流量。
常见的差压流量计有孔板流量计、平板流量计和喇叭嘴流量计等。
速度测量法则是通过测量蒸汽速度来计算流量。
常见的速度流量计包括涡街流量计、质量流量计和超声波流量计等。
二、测量仪器的选择在选择蒸汽流量计时,需要根据测量要求和实际应用场景综合考虑,包括流量计的类型、精度等指标。
1.流量计类型选择差压流量计在蒸汽流量测量中应用较为广泛,可以根据实际需求选择合适的差压流量计类型。
孔板流量计相对简单、成本较低,适用于一般的蒸汽流量测量。
如果需要更高精度的测量,可以选择性能更稳定、准确性更高的喇叭嘴流量计或者平板流量计。
对于一些特殊的应用场景,如高温高压的蒸汽流量测量,可以考虑使用涡街流量计或者超声波流量计等速度流量计。
2.测量仪表的精度选择合适的测量仪表精度,可以确保测量的准确性。
通常,选择测量仪表时要考虑到流量范围、精度和稳定性等方面的要求,并参考相关的标准和规范进行选择。
三、安装与校验正确的安装与校验是保证蒸汽流量计准确计量的重要环节。
1.安装位置安装位置应选择在蒸汽流向直管段的稳定部位,避免有阀门、弯头等对流体流动产生干扰。
一般在流体进入流量计前安装一段直管道,以增加流体的稳定性。
2.安装与密封安装时要保证仪表与管道之间的连接紧固可靠,采用合适的密封材料以防止蒸汽泄漏。
同时,要确保仪表的安装位置水平。
对于差压流量计,孔板的安装角度要根据实际使用情况进行调整。
3.校验安装完毕后,需要进行校验以验证仪表的准确性。
通常可利用实验设备进行标定,或者根据标准气体进行校验。
关于蒸汽流量测量的讨论
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关于蒸汽流量测 量 的讨论
张 会 云
( 国电北安热电有限公 司, 黑龙江 北安 14 9 ) 6 0 3
摘 要 : 对 蒸汽 流 量 测量 问题 进 行 了讨 论 。 针 关 键 词 : 量 蒸汽 ; 量 ; 术 测 测 技
l概述 或温度的变化, 对流量测量也产生影响 , 所以蒸汽 尺寸有关 , 测量流体的体积流量无需补偿 , 调换配 供热行业 中, 蒸汽流量测量不准确是普遍存 流量的测量更需要采取补崖 氲并且因蒸汽的状 件后无需重新标定仪表的系数; 应用范围广 , 撕 , I L 气 在的问题 , 其中主要原因分析如下 。 态变化补偿因素也比较复杂。 体、 液体的流量均可测量 ; 淀 周期为 2 4 - 年。 过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、 压力两个参 但该流量汁也存在一定的局限性: a涡街流 1 过热蒸汽。蒸汽是比较特殊的介质, . 1 一般 情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。过热蒸汽是常 数决定 , 而且在参数的不同范围内, 密度的表达形 量计是一种速度式流量计 , 漩涡分离 的稳定性受 见的动力能源, 常用来带动汽轮机旋转 , 进而带动 式也不相同, 无法用同~通式表示 , 所以不能获得 流速影响 , 故它对直管段有一定 的要 ;测量液体 h 发电机或离心式压缩机工作。过热蒸汽是由 饱和 统一的密度计算公式 , 只能个别推导求得温度、 压 时, 上限流速受压损和气蚀现象限制; 测量气体 c . 蒸汽加热升温获得。其中绝不含液滴或液雾, 属于 力补偿公式。在温度、 压力波动范围较大的场合 , 时 , 上限流速受介质可压缩性变化的限制 , 下限流 实际气体。过热蒸汽的温度与压力参数是两个独 除进行温度、 压力补偿外 , 还需要考虑对气体膨胀 速受雷诺数和 传感器灵敏度的限制 ; 勘 式涡街 立参数, 其密度应由这两个参数决定。 系数 e的补偿。 流量计对振动较为敏感; 渤 式涡街流量计采用 过热蒸汽在经过长距离输送后 ,随着工况 无论采用何种流量计检测饱和蒸汽的流量 , 压电晶体作为检测传感器 , 故其受温度的限制。 3 差压式流量计 _ 2 ( 如温度 、 压力) 的变化 , 特别是在过热度不高的情 在蒸汽压力波动的条件下工作,必须采取压力补 况下, 会因为热量损失温度降低而使其从过热状 偿措施, 这是因为在流量方程中, 都含有蒸汽密度 以孔板流量计为代表的差压式流量计应用 态进入饱和或过饱和状态 ,转变成为饱和蒸汽或 的因素, 工作条件与设计条件不一致时, 读数会产 历史悠久 , 国际标准 , 有 理论精度高 , 应用十分普 误差的大小和工作压力与设计压力偏差 遍。 但经过 几 十年的应用, 发现孔板流量计也存在 带有水滴的过饱和蒸汽。饱和蒸汽突然大幅度减 生误差 , P 设将出现负 差 , 否则将出 不足: 压, 液体出现绝热膨胀时也会转变成为过热蒸汽 , 的大小有关, 实>P 中许多因素对其测量精度有非常大的 这样就形成汽液两相流介质。 现正误差 。 蒸汽的干度条件是关系到能否准确计 影响, 使其测量 差增大; 安装较为麻烦 , h 维护及 l 2饱和蒸汽。 未经过热处理的蒸汽称为饱和 量蒸汽流量的重要条件 ,目 前正在研制在线蒸汽 拆洗的工作量较大 ; 。 需配差压变送器使用 , 增加 蒸汽。它是无色、 无味、 不能燃烧又无腐蚀性的气 干度检测仪表 ,待干度仪表应用于蒸汽流量计量 了维护的工作量 , 另需敷设导压管 , 且在冬季需对 体。饱和蒸汽具有如下特点。 与补偿系统 , 必将进一步提高计量的准确性。目 前 导压管进行保温, 不可以安装在室外; 流量量程 d a饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应 , 二 应采取 以下 三项措 施 : 比为 13局限陛大;若安装不正确 , :, e 容易发生蒸 a 输送蒸汽的管路必须有 良好的保温措施防 汽泄漏; 者之间只有—个独立变量。h 饱和蒸汽容易凝结 , £ 压力损失较大, 运行费用高。 在传输过程 中 如有热量损失,蒸汽中便有液滴或 止热量损失。 3 3弯管流量计 液雾形成, 并导致温度与压力的降低。c 准确计量 h 在蒸汽管路 匕 要逐段疏水 , 在管道的最低 弯管流量计实际 是—个9 度标准弯头, O 没 饱和蒸汽流量比较困难,因为饱和蒸汽的干度难 处及仪表前的管道k3 设置疏水器 , . 2 及时排出冷 有比它结构更简单的流量传感器了。 随着机械加工 以保证 , 一般流量计都不能准确检测双相流体的 凝水。 工业的发展和行业标准化及规范化管理的不断完 。 锅炉操作中应避免 出现汽包液位过高现 善, 流量, 蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化 , 流量 用作弯管传感器的标准饥制弯头性价比 越来越 计示值产生附加误差。 以在蒸汽计量中, 所 必须设 象, 尽量减少负荷出现大的波动。 高。 它的托 是: 简单, 价格低廉。 弯管流量 h 法保持测量点处蒸汽的干度 以满足要求 , 必要时 3流量仪表的选型 计传感器耐磨损, 对微量磨损不敏感。c 安装简单, 对于蒸 汽计量在选择流量仪表 时应考虑 5 可采用直接焊接法进行安装 , 使现场跑冒滴漏的麻 还应采取补偿措 , 施 实现准确的 测量。 2测量 的分析 个主要 因素 : 被测流体挣 陛、 生产工艺情况 、 安装 烦得到彻底的解决。 直性强 , 出置 量程范围宽, 直管 维护需求以及流量仪表的特性。这里, 着重 段要习 不严。 目前使用流量仪表测量蒸汽流量 , 测量介质 条件、 只要是可以用孔板、 涡街、 均速管流量 都是指单相的过热蒸汽或饱和蒸汽。对于相流经 讨论流量仪表的杼陛、 安装条件、 维护需求以及选 计来测量的管道内流体流量都可以用弯管流量计 常变化的 蒸汽, 肯定会存在测量不准确的问题。 这 用流量仪表 应注意的几个问题。目 测量蒸汽流 进行测量, 在耐高温、 前, 而且 耐高压 、 耐冲击、 耐振动、 个问题的解决方法是保孔板、 均速 耐潮湿、 耐粉尘等方面, 弯管流量计远优于其它流 少蒸汽的含水量, 例如加强蒸汽管道的保温措施 , 管 、 弯管) 流量计、 分流旋翼式流量计 、 阿牛巴流量 量计。e 弯管流量计的量程 可达 1 0对于蒸汽, B :, 1 浮子式流量计等, 下面以涡街流量计、 孔板流 它的 适用范围为 O 7 ms - 0 / 可以较好地满足蒸汽流 , 减少蒸汽的压力损失等 , 提高测量的准确度。 以 然 计 、 而这些方法并不能彻底解决蒸汽流量测量不准确 以说明。 量测量的要求。£ 弯管流量计由 于其特殊的测量原 的问题,解决这一问题的根本办法是开发一种可 3 涡街流量计 . 1 理, 使其在实际应用时对直管段的要求不严格 , 一 测两相流动介质的流量仪表。 涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功 般只要求前 5 、 2 D后 D即可 , 远远低于其他流量测 的一种新型流量计, 于它具有其它流量} 由 兼 量装置的要求。 管流量汁 精度高 , l , 重现 测 好 它们的共同特点是 得的优点 , 世纪 7 年代 以来得到了迅速发展 。 量精度可达 1 4 重现性精度可达 o % , 2 0 0 . %, 1 2 一次安 只能连续测定工况下的 体积流量 , 而体积流量又是 据介绍 , 现在日 、 本 欧美等发达国家使用 涡街流量 装后, 不再需要重复拆装 , , 因此 其安装精度也能得 状态的函数, 工作状态下的体积流量不能确切的表 计的比例大幅度上升 ,已 h 特点是无任何 经广泛用于各个领域 , 将 到最佳保证。 弯管流量计的最突出 示实际流量, 工程 E —般都以标准状态体积流量或 在未来流量仪表中占主导地位, 是孔板流量计的理 附加节流件或插 入 可大大降低流体在管道内输 件, 质量流量表示。 所渭标准状态体积是 O 1 ℃、 个标准 想替代产品。它具有以下耗 : a 结构简单牢固, 运 送的动力消耗, 节约能源, 尤其对那些大系统、 大管 大气压下的气体体积或 2 o、 个标准大气压下的 行十分可靠 ;维护十分方便 , 0 1 C b L 安装费用低;传感 径 、 c 低压头的测量对象好处更加明显。 体积。以质量流量为计量单位的情况, 目前应用不 器不直接接触介质 , 性能稳定, 寿命长; 输出与流 d 综上所述 , 蒸汽流量仪表的选用是非常重要 多。 采用刻度气体流量计时, 选定气体正常温度、 压 量成正比的 脉冲信号, 无零 漂移, 精度高
冶金企业蒸汽流量计量的几点体验
2
6 10 6 3.5 10 C 0.5961 0.0261 0.216 0.000521 Re 0.0188 0.0063 A Re D D 4 10L1 7 L1 0.043 0.080 e 0.123e 1 0.11 A 0.031 M 2/ 0.8M 2/ 1.1 1.3 式 (2) 4 1 2 8
四、蒸汽计量的几点体验 通过近几年的实践、 摸索, 我们认为用具有国家标准 (GB/T2624-2006) 支持的 ISA1932 一体化喷嘴做为蒸汽流量测量的一次元件可以很好地解决蒸汽表的周期检定、数据溯源、 保温伴热等问题,尤其是配套使用具有高精度、宽量程计算功能的流量计算机进行流量的 温度、压力补偿,可以解决传统节流装置量程比过窄的问题,大大减少了企业整个蒸汽管 网的不平衡量。 在一体化喷嘴测量蒸汽的实际应用与维护中,我们有以下几点经验和体会:
4
图2
ISA1932 喷嘴
图 3 YJLB 一体化喷嘴流量计
3、利用流量计算机强大的计算功能完成蒸汽密度计算,解决蒸汽输送过程中的相变问题 FC2000 流量计算机是一款具有高精度补偿运算、 数据显示存储以及运用网络实现通讯 功能的新一代计量仪表,其依据有关国际标准与建议、国家与行业标准,针对不同介质和 流量计类型建立了多种数学模型和相应计算软件。 一台流量计算机不仅可完成温度、 压力、 湿度、密度、组分等补偿运算,对节流式流量计的流出系数 C、流束可膨胀系数ε 、压缩 系数 Z 等参数作为动态量进行实时逐点运算,特别是对蒸汽的密度计算按照国际公式组织 颁布的 IFC1967 公式进行计算。 FC2000 流量计算机具有多种网络通讯接口, 可以采用多种通讯协议, 所以其数据可以 方便地接入到企业已有的网络中。 另外, FC2000 流量计算机已经具备了蒸汽能量计量的功 能,在将来可以方便地以热量为单位进行计量核算。
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蒸汽的流量计量在流量计量领域中占有重要的位置,随着人们节约能源意识的提高,蒸汽的流量计量也越来越受到重视。
但蒸汽的流量计量存在的问题较多,集中反映在蒸汽流量计量误差方面。
本文从蒸汽的性质和蒸汽仪表的使用两方面分析造成蒸汽计量误差超差的原因。
一、蒸汽的性质
蒸汽分过热蒸汽和饱和蒸汽两种,其中饱和蒸汽又分为干饱和蒸汽和湿饱和蒸汽。
热电厂提供的蒸汽属过热蒸汽,锅炉提供的蒸汽属饱和蒸汽。
过热蒸汽:在一定压力下,温度高于该压力下的饱和温度的蒸汽。
干饱和蒸汽:不含液体的饱和蒸汽。
湿饱和蒸汽:蒸汽和液体处于两相平衡状态。
在一定压力下,蒸汽的状态随温度的改变而改变,当蒸汽温度降低时,蒸汽由过热状态变为饱和状态,此时为两相。
目前我们用于蒸汽计量的仪表,只适用于单相流,而不能计量湿饱和蒸汽,所以当蒸汽为湿饱和蒸汽时,就会造成超差。
另外,即使对于过热蒸汽和干饱和蒸汽,其密度也会随温度降低而逐渐变大。
因此,在目前的测量条件下,要准确计量蒸汽流量,必须保证蒸汽为过热蒸汽或干饱和蒸汽,并且确定蒸汽为何种状态,从而确定蒸汽的相关参数。
二、蒸汽流量计量仪表
蒸汽流量计量仪表有差压式流量计和速度式流量计两类。
本文以差压式流量计中常用的孔板和速度式流量计中常用的涡街流量计为
例进行分析。
1、孔板差压式流量计
工作原理:差压式流量计以伯努利方程和连续性方程为基础,当流体流过孔板时,在其两侧产生差压,而这一差压与流量的平方成正比。
ρπ
ε⋅∆⋅⋅⋅=p d E c q m 242 (1)
式中:c ——流量系数;
E ——常数;
ε——气体膨胀系数;
d ——开孔直径;
ΔP ——差压;
ρ——上游流体密度。
由式(1)可知,对确定的孔板,流量与差压和上游流体的密度有关。
随着差压变送器的发展,差压测量水平的不断提高,目前差压测量基本能满足要求。
在蒸汽输送过程中,由于温度变化,所以其密度也相应地变化。
目前,孔板差压式流量计不能对蒸汽的密度进行直接或间接的测量,大多数采用固定值输入,这就导致了误差的产生。
例:对压力p=0.1Mpa 的蒸汽,当温度从290℃降到280℃时,查蒸汽密度表得密度变化范围3)39277.0~38580.0(m kg 。
按(1)式计算, %0.1=∆m q
2、涡街流量计
工作原理:在流体中放置一个非流线型旋涡体,就会在发生体两侧交替地分离释放两列有规律的交错排列的旋涡,在一定的速度范围内,旋涡的分离频率正比于流速。
ρπ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=
D d S fd D q t m 25.1142 (2)
式中:f ——旋涡发生频率;
d ——柱体迎流面宽度;
S t ——斯特罗哈数;
D ——管道内径;
ρ——流体密度。
由(2)式可知,对确定的涡街流量计,其蒸汽流量计量误差,主要由流体密度引起。
目前大多数涡街流量计在对蒸汽流量进行测量时,一般不能同时测量密度,这是误差的主要来源之一。
例:对压力p=0.1Mpa 的蒸汽,当温度从290℃降到280℃时,查蒸汽密度表得密度变化范围3)39277.0~38580.0(m kg 。
按(2)式计算, %8.1=∆m q
三、结论
由以上分析可知,蒸汽密度对蒸汽流量计算的影响是不可忽视的。
随着电子技术的发展,实现了温度、压力的实时测量,从而可以间接得到实时测量的密度,这将大大提高蒸汽测量的精度。