如何提高蒸汽流量計(jì)量的準(zhǔn)確性
發(fā)布時(shí)間：2023-07-30 14:28:44來(lái)源：hseauto.cn來(lái)源：..
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1 蒸汽流量計(jì)量的特點(diǎn)
1.1 飽和蒸汽流量計(jì)量中的“兩相流”
當(dāng)前，用戶(hù)基本上使用飽和蒸汽，通常用干度（指飽和蒸汽中的含水量多少）來(lái)衡量飽和蒸汽的質(zhì)量好壞。最好的是干飽和蒸汽，一般稱(chēng)為過(guò)熱飽和蒸汽，其含水量可忽略不計(jì)；干度差的稱(chēng)濕飽和蒸汽，含水量最多可達(dá)30%，這就存在著飽和蒸汽的“兩相流”問(wèn)題。因?yàn)槿魏握羝?jì)量?jī)x表在計(jì)算飽和蒸汽流量時(shí)所用的設(shè)計(jì)壓力下的蒸汽密度值都采用其干度X=1時(shí)的數(shù)值，也就是干蒸汽的數(shù)值；同時(shí)，濕蒸汽因含有密度比干蒸汽大數(shù)百倍的液體水粒，在管道中流動(dòng)時(shí)其速度要比干蒸汽小，這樣所測(cè)得的差壓值就低了，反映在儀表讀數(shù)、記錄上就存在著密度和流速受干度影響所帶來(lái)的疊加性的雙重負(fù)誤差，并造成濕飽和蒸汽計(jì)量難度。
1.2 蒸汽流量計(jì)量中的蒸汽密度補(bǔ)償
計(jì)量飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽常用質(zhì)量流量，單位為kg/h或t/h。質(zhì)量流量大小與蒸汽的密度有關(guān)，而蒸汽的密度又直接受蒸汽的壓力及溫度影響。在蒸汽計(jì)量過(guò)程中，隨著蒸汽壓力及溫度不斷變化，密度也隨著變化，使質(zhì)量流量也隨著變化。如果計(jì)量?jī)x表不能跟蹤這種變化，勢(shì)必造成計(jì)量誤差。在蒸汽計(jì)量過(guò)程中，一般都是通過(guò)壓力及溫度傳感器跟蹤蒸汽壓力及溫度變化來(lái)達(dá)到密度補(bǔ)償目的。飽和蒸汽的密度變化與其壓力或溫度成正比關(guān)系，因而單獨(dú)通過(guò)測(cè)壓力或測(cè)溫度都可以對(duì)飽和蒸汽進(jìn)行密度補(bǔ)償。過(guò)熱蒸汽的密度與其壓力、溫度成函數(shù)關(guān)系，而不是正比關(guān)系。
1.3 蒸汽流量計(jì)量中的高溫高壓?jiǎn)栴}
高溫高壓是蒸汽計(jì)量又一顯著特點(diǎn)，它造成大多數(shù)流量計(jì)量?jī)x表難以適應(yīng)，因而可供蒸汽計(jì)量的儀表種類(lèi)不多。使用蒸汽計(jì)量?jī)x表首先要考慮耐高溫、高壓，而且要求有良好的穩(wěn)定性、可靠性、密封性。一般都請(qǐng)廠家專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造，并留有相當(dāng)?shù)挠嗟?，以確保安全可靠運(yùn)行。
2 影響蒸汽流量計(jì)量的主要問(wèn)題
2.1 上下游直管段不足
對(duì)于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計(jì)，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙（如閥門(mén)）或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間（立體）彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過(guò)安裝流動(dòng)調(diào)整器來(lái)調(diào)整，最簡(jiǎn)單有效的辦法是采用對(duì)上下游直管段要求較低的流量計(jì)。
2.2 蒸汽的密度補(bǔ)償不正確
為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補(bǔ)償。不同類(lèi)型的流量計(jì)受密度變化影響的方式不同。渦街流量計(jì)的信號(hào)輸出只和流速有關(guān)，而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無(wú)關(guān)，差壓式流量計(jì)其質(zhì)量流量與流量計(jì)的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。①補(bǔ)償精確度的差異。測(cè)溫對(duì)補(bǔ)償精確度影響較大。如采用相同精度等級(jí)的溫度和壓力感應(yīng)器，測(cè)溫誤差引起的密度差異要大于測(cè)壓誤差。②壓力測(cè)量影響因素。在蒸汽壓力的測(cè)量中，由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會(huì)使壓力變送器測(cè)量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測(cè)壓誤差如果不予以校正，則會(huì)影響蒸汽密度的計(jì)算，引起流量計(jì)量的誤差。對(duì)于上述現(xiàn)象，可在二次表（流量計(jì)算機(jī)內(nèi)）進(jìn)行零點(diǎn)遷移，既簡(jiǎn)單又準(zhǔn)確。
2.3 蒸汽干度的影響
目前，用于測(cè)量蒸汽流量的流量計(jì)大部分為體積流量計(jì)，首先測(cè)得體積流量，然后通過(guò)蒸汽的密度計(jì)算質(zhì)量流量，也就是假定蒸汽為完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考慮蒸汽干度的影響，得出的數(shù)據(jù)會(huì)低于實(shí)際的流量。因此流量計(jì)的二次儀表（流量計(jì)算機(jī)）應(yīng)該具有設(shè)置飽和蒸汽干度的功能。但在實(shí)際工況確定蒸汽的干度也很困難。如果能夠改進(jìn)蒸汽流量計(jì)入口處的蒸汽品質(zhì)，則能改進(jìn)蒸汽流量計(jì)的測(cè)量精度。
3 提高蒸汽流量計(jì)量的準(zhǔn)確性措施
3.1 正確選擇蒸汽流量計(jì)
選擇好量程，量程的測(cè)定范圍對(duì)計(jì)量的影響較大，傳感器的測(cè)程范圍既能適應(yīng)高峰時(shí)期的最大流量，又能適應(yīng)低峰時(shí)期的最小流量，一般安裝時(shí)要選擇量程比大的流量?jī)x，或者是將多個(gè)測(cè)量計(jì)連接使用，滿(mǎn)足工程的使用條件。選擇好安裝的流量計(jì)后就要考慮管道大小、輸出形式等對(duì)測(cè)定儀器的影響，如果選用節(jié)流式流量計(jì)要按設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行管道粗細(xì)的選擇，這樣就能提高測(cè)定的準(zhǔn)確性；而渦街流量計(jì)在輸出時(shí)要選擇脈沖式輸出，可以防止輸送中的附加誤差。
3.2 合理安裝蒸汽流量計(jì)
不可將儀器安裝在管道位置的最低部位，安裝位置的上下要有滿(mǎn)足長(zhǎng)度的直管段。引壓管設(shè)置的長(zhǎng)度和內(nèi)壁直徑要有一定的范圍，這樣的范圍不易堵塞且利易于流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。正、負(fù)引管要防止因季節(jié)或距離的原因?qū)е聹囟茸兓町惔螅a(chǎn)生計(jì)量誤差。必須要安裝冷凝器，冷凝器的安裝位置要與蒸汽的正負(fù)引壓管有相同的等高面，其容積要足夠大。
3.3 運(yùn)行中要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，并定期檢查維護(hù)
在操作運(yùn)行中，要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范流程進(jìn)行，并對(duì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)量?jī)x器進(jìn)行磨損等方面的檢查與維修。首先，開(kāi)始運(yùn)行時(shí)要正確操作各儀器的順序。先檢查冷凝器以及相應(yīng)的導(dǎo)壓管內(nèi)是否充滿(mǎn)水，導(dǎo)壓管與各閥門(mén)是否有泄露現(xiàn)象，然后再依照運(yùn)行流程進(jìn)行投運(yùn)。開(kāi)啟順序：打開(kāi)平衡閥門(mén)；打開(kāi)負(fù)壓閥，開(kāi)啟過(guò)程中，要注意力度的掌控，一般進(jìn)行緩慢開(kāi)啟；打開(kāi)正壓閥。開(kāi)啟一定時(shí)間后要同時(shí)關(guān)閉正負(fù)兩個(gè)閥門(mén)。檢查冷凝器內(nèi)的冷凝水是否達(dá)到兩邊平衡，若滿(mǎn)足要求則要對(duì)差壓輸送器進(jìn)行調(diào)整，使其靜壓處在規(guī)范要求內(nèi)。冷凝器中水面若沒(méi)有相齊，會(huì)致使調(diào)節(jié)后的差壓輸送器中仍然存在一定的靜壓偏差。再一次打開(kāi)正負(fù)兩個(gè)閥門(mén)。閉合平衡閥門(mén)，并啟動(dòng)計(jì)量表。其次，在計(jì)量?jī)x器進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，要對(duì)儀器進(jìn)行定期檢查。不管是什么樣的流量計(jì)量裝置，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)中都會(huì)產(chǎn)生腐蝕、磨損等現(xiàn)象。因此，在計(jì)量?jī)x器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，要對(duì)儀器的外形進(jìn)行日常的檢查，或者定期采集測(cè)定數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析比對(duì)，也可通過(guò)繪制曲線(xiàn)來(lái)核查，若發(fā)生異常，就要分析問(wèn)題的發(fā)生部位并及時(shí)處理。例如，如果安裝的是節(jié)流型流量計(jì)，由于該流量計(jì)的形狀會(huì)影響測(cè)定的準(zhǔn)確性，因此，就要對(duì)該儀器的尺寸與形狀進(jìn)行定期查驗(yàn)，如果幾何外形變化不大，則對(duì)獲得的數(shù)據(jù)要進(jìn)行適當(dāng)修正，如果變化較大，則要實(shí)施儀器更換。最后，要對(duì)各個(gè)運(yùn)行儀器進(jìn)行更新維護(hù)。由于蒸汽管道環(huán)境的原因，使得各儀器都長(zhǎng)時(shí)間處于高壓、高溫的條件下，儀器容易發(fā)生部件故障，如阻塞、銹蝕等情況，需要定期的維護(hù)。例如，在渦街流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要定期觀察各部件的運(yùn)行速度，三角柱的縫隙中有無(wú)異物發(fā)生阻塞。而孔板差壓流量?jī)x要觀察孔板的開(kāi)口面有無(wú)銹跡和異物，嚴(yán)重時(shí)要更換。
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