測(cè)量蒸汽時如(rú)何選擇渦街流量(liàng)計的穩壓補償功能
蒸(zhēng)汽分為飽和蒸汽和(hé)過熱蒸汽,一般來說,渦街流量計廠家會給出飽(bǎo)和、過(guò)熱蒸汽質量流量範圍表以供(gòng)用戶選(xuǎn)型,以(yǐ)便確定(dìng)口徑大小。對於過熱(rè)蒸汽要進行溫度壓力補(bǔ)償,對於意義上(shàng)的飽和蒸汽隻需進行溫度或壓力補償即可,在測量時(shí)根據(jù)溫度壓力查密度表以求得所需質量流量。在實際測量時由於工況變化,飽和蒸汽和過熱蒸汽都有可能(néng)偏離原(yuán)來的設(shè)計狀態,就使得通(tōng)常由(yóu)蒸汽溫度壓力求取(qǔ)其密度(dù)的關係發生變化,對計量準確性造成影響(xiǎng)。
蒸汽有兩種存在的形式,一是過熱蒸汽,另一種是飽和蒸汽。對於渦街流量計的廠(chǎng)家在客戶的選型訂購階段,會給出飽(bǎo)和蒸汽和過熱蒸汽的流量範圍(wéi)表以幫助用戶選型,主要是幫(bāng)助客戶確定口徑的大(dà)小,其次對於溫(wēn)壓補償是否有要求作出確認(rèn)。一般說來,如(rú)果在測(cè)量中的介質是過熱蒸汽時需要進行溫(wēn)度壓力補(bǔ)償,也就是(shì)簡稱溫壓補償。對於直正意義上的飽和蒸汽來說,隻需要進行溫度或者壓力補(bǔ)償即可以(yǐ)了,同時根據測量時的溫度壓力通過密度表的計(jì)算來獲得(dé)所(suǒ)需要質量(liàng)和流量。
實際測量過程中,由(yóu)於工況變化大且(qiě)不穩定,飽和蒸汽和過熱(rè)蒸汽都有可能偏離原來的設計狀態,就使得通常由蒸汽溫度壓力求(qiú)取其密度的關係發生變化,對計量準確性造成影響。本文則是針對於此類情況做出的要析與說明。
過熱蒸汽
在渦街流(liú)量(liàng)計算儀中可根據過熱蒸汽的溫度、壓力查表得密度(dù)求取質量流量,但當過熱(rè)蒸汽在經過長距離(lí)輸送後,或由於管道保溫措施不當,往往會因為(wéi)熱量損失溫度降低使其從(cóng)過(guò)熱狀態進(jìn)入臨界飽和狀態,甚至部分蒸汽冷凝出現相變而變(biàn)成水滴,這時成為濕飽和蒸汽(qì)(過飽和蒸汽)。
濕飽和蒸汽
當渦街流(liú)量計安裝(zhuāng)在減壓閥後,濕(shī)飽和(hé)蒸汽突(tū)然較大幅(fú)度減壓,流體出現絕熱膨脹,水滴(dī)部分(fèn)蒸發,同時從液相和汽相中吸收汽(qì)化熱,使汽液相溫度降低,如(rú)果溫度降低(dī)得不(bú)多或蒸發前濕度較高,會使溫度迅速降低到與新的壓力所對應的飽和溫(wēn)度,建立新的平(píng)衡,這時蒸汽仍為飽和蒸汽,如果(guǒ)壓力降低得很多或蒸發前(qián)濕度較低,則(zé)因水滴蒸發(fā)而使溫度降低後仍高於(yú)新的壓力(lì)所(suǒ)對應(yīng)的飽和溫度,則蒸汽變為過熱蒸汽。
渦街流量計的輸出僅與流過測量管的流體流速成正比,在測濕飽和蒸汽時,水滴對渦街流量計輸出的影響可(kě)忽略不計,故可以認為(wéi)渦街流量計的輸出是由濕飽(bǎo)各蒸汽的幹部分(飽和部分)所引起,而幹部分的密(mì)度可根據壓力補償或溫度補償準(zhǔn)確查出。蒸汽計量時如果雙方(fāng)約定按蒸汽幹部分結算費(fèi)用,冷凝水不收(shōu)費,則相變對測量的(de)影響微不足(zú)道,可以(yǐ)忽略;如果冷凝水也按照蒸汽一樣收費(fèi),則渦街流量計的計量結果偏低。
上述蒸發發生後,前一種(zhǒng)對補償無(wú)影響,僅僅是蒸汽中的幹部分增加(jiā),幹度相應增大,後一種情況即濕飽和蒸汽變為過熱蒸汽,這時對流量計的影響分(fèn)如下(xià)三種情況:
(1)設計(jì)時已經考(kǎo)慮到(dào)蒸汽變為過熱狀態,或處於何種狀態難以確定,或有時是過熱狀態有時是(shì)飽和狀態,所以采用溫壓補償,則上述相變對測量結果無影響。
(2)設計時按飽和(hé)蒸(zhēng)汽考慮,而且采用(yòng)壓力補償,則上述相變將帶來較小的誤差,即過熱(rè)蒸汽溫度同飽和蒸(zhēng)汽(qì)溫(wēn)度之差(chà)所對應的密度差造成的補償誤差。
(3)設計時按飽和蒸汽考(kǎo)慮,但(dàn)采用溫度補償,即將過熱蒸汽溫度當作(zuò)飽和溫度去查密度表,一般會引(yǐn)起較大誤差。
解決以上問題(tí)有(yǒu)以下三種方法:
(1)將總蒸汽流量(liàng)計安(ān)裝在減壓閥前,由於上述蒸汽未經減壓,不存在相變(biàn)問題(tí),所以將(jiāng)流量計安裝在(zài)減壓(yā)閥之前,按飽和蒸(zhēng)汽補償方法處理,可保證度。
(2)如果流量計(jì)隻能安裝在減壓(yā)閥後麵,則可增裝1台壓(yā)力變送器,進行溫壓(yā)補償。
(3)如果減壓閥的穩定性能(néng)較好,可將流量計上(shàng)遊壓力值作為(wéi)一個恒定(dìng)值設置到顯示儀表內,進(jìn)行溫(wēn)度壓力補償(cháng)。
穩壓補償安裝示意(yì)圖:
蒸汽有兩種存在的形式,一是過熱蒸汽,另一種是飽和蒸汽。對於渦街流量計的廠(chǎng)家在客戶的選型訂購階段,會給出飽(bǎo)和蒸汽和過熱蒸汽的流量範圍(wéi)表以幫助用戶選型,主要是幫(bāng)助客戶確定口徑的大(dà)小,其次對於溫(wēn)壓補償是否有要求作出確認(rèn)。一般說來,如(rú)果在測(cè)量中的介質是過熱蒸汽時需要進行溫(wēn)度壓力補(bǔ)償,也就是(shì)簡稱溫壓補償。對於直正意義上的飽和蒸汽來說,隻需要進行溫度或者壓力補(bǔ)償即可以(yǐ)了,同時根據測量時的溫度壓力通過密度表的計(jì)算來獲得(dé)所(suǒ)需要質量(liàng)和流量。
實際測量過程中,由(yóu)於工況變化大且(qiě)不穩定,飽和蒸汽和過熱(rè)蒸汽都有可能偏離原來的設計狀態,就使得通常由蒸汽溫度壓力求(qiú)取其密度的關係發生變化,對計量準確性造成影響。本文則是針對於此類情況做出的要析與說明。
過熱蒸汽
在渦街流(liú)量(liàng)計算儀中可根據過熱蒸汽的溫度、壓力查表得密度(dù)求取質量流量,但當過熱(rè)蒸汽在經過長距離(lí)輸送後,或由於管道保溫措施不當,往往會因為(wéi)熱量損失溫度降低使其從(cóng)過(guò)熱狀態進(jìn)入臨界飽和狀態,甚至部分蒸汽冷凝出現相變而變(biàn)成水滴,這時成為濕飽和蒸汽(qì)(過飽和蒸汽)。
濕飽和蒸汽
當渦街流(liú)量計安裝(zhuāng)在減壓閥後,濕(shī)飽和(hé)蒸汽突(tū)然較大幅(fú)度減壓,流體出現絕熱膨脹,水滴(dī)部分(fèn)蒸發,同時從液相和汽相中吸收汽(qì)化熱,使汽液相溫度降低,如(rú)果溫度降低(dī)得不(bú)多或蒸發前濕度較高,會使溫度迅速降低到與新的壓力所對應的飽和溫(wēn)度,建立新的平(píng)衡,這時蒸汽仍為飽和蒸汽,如果(guǒ)壓力降低得很多或蒸發前(qián)濕度較低,則(zé)因水滴蒸發(fā)而使溫度降低後仍高於(yú)新的壓力(lì)所(suǒ)對應(yīng)的飽和溫度,則蒸汽變為過熱蒸汽。
渦街流量計的輸出僅與流過測量管的流體流速成正比,在測濕飽和蒸汽時,水滴對渦街流量計輸出的影響可(kě)忽略不計,故可以認為(wéi)渦街流量計的輸出是由濕飽(bǎo)各蒸汽的幹部分(飽和部分)所引起,而幹部分的密(mì)度可根據壓力補償或溫度補償準(zhǔn)確查出。蒸汽計量時如果雙方(fāng)約定按蒸汽幹部分結算費(fèi)用,冷凝水不收(shōu)費,則相變對測量的(de)影響微不足(zú)道,可以(yǐ)忽略;如果冷凝水也按照蒸汽一樣收費(fèi),則渦街流量計的計量結果偏低。
上述蒸發發生後,前一種(zhǒng)對補償無(wú)影響,僅僅是蒸汽中的幹部分增加(jiā),幹度相應增大,後一種情況即濕飽和蒸汽變為過熱蒸汽,這時對流量計的影響分(fèn)如下(xià)三種情況:
(1)設計(jì)時已經考(kǎo)慮到(dào)蒸汽變為過熱狀態,或處於何種狀態難以確定,或有時是過熱狀態有時是(shì)飽和狀態,所以采用溫壓補償,則上述相變對測量結果無影響。
(2)設計時按飽和(hé)蒸(zhēng)汽考慮,而且采用(yòng)壓力補償,則上述相變將帶來較小的誤差,即過熱(rè)蒸汽溫度同飽和蒸(zhēng)汽(qì)溫(wēn)度之差(chà)所對應的密度差造成的補償誤差。
(3)設計時按飽和蒸汽考(kǎo)慮,但(dàn)采用溫度補償,即將過熱蒸汽溫度當作(zuò)飽和溫度去查密度表,一般會引(yǐn)起較大誤差。
解決以上問題(tí)有(yǒu)以下三種方法:
(1)將總蒸汽流量(liàng)計安(ān)裝在減壓閥前,由於上述蒸汽未經減壓,不存在相變(biàn)問題(tí),所以將(jiāng)流量計安裝在(zài)減壓(yā)閥之前,按飽和蒸(zhēng)汽補償方法處理,可保證度。
(2)如果流量計(jì)隻能安裝在減壓(yā)閥後麵,則可增裝1台壓(yā)力變送器,進行溫壓(yā)補償。
(3)如果減壓閥的穩定性能(néng)較好,可將流量計上(shàng)遊壓力值作為(wéi)一個恒定(dìng)值設置到顯示儀表內,進(jìn)行溫(wēn)度壓力補償(cháng)。
穩壓補償安裝示意(yì)圖:
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