未經(jīng)過(guò)熱處理的蒸汽稱(chēng)為飽和蒸汽,它是無(wú)色、無(wú)味、不能燃燒又無(wú)腐蝕性的氣體。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質(zhì)量,一般用干度這一參數來(lái)表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分數。飽和蒸汽計量系統有如下特點(diǎn):
①飽和蒸汽的溫度與壓力之間一- -對應,二者之間只有- 個(gè)獨立變量。
②飽和蒸汽容易凝結,在傳輸過(guò)程中如有熱量損失,并導致溫度與壓力的降低。嚴格來(lái)說(shuō),飽和蒸汽或多或少都含有液滴或液霧的雙相流體,所以,不同狀態(tài)下不能用同一氣體狀態(tài)方程式來(lái)描述。
●測量的分析
目前使用流量?jì)x表測量蒸汽流量,測量介質(zhì)都是指單相的過(guò)熱蒸汽或飽和蒸汽。對于相流經(jīng)常變化的蒸汽,肯定會(huì )存在測量不準確的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解決方法是保持蒸汽的過(guò)熱度，盡量減少蒸汽的含水量,例如加強蒸汽管道的保溫措施，減少蒸汽的壓力損失等,以提高蒸汽測量的準確度。然而這些方法并不能解決蒸汽流量測量不準確的問(wèn)題,解決這一問(wèn)題的根本辦法是開(kāi)發(fā)一種可測兩相流動(dòng)介質(zhì)的流 量?jì)x表。當蒸汽的工作狀態(tài)偏離設計狀態(tài)時(shí),流量示值將產(chǎn)生誤差,對測量也產(chǎn)生影響,所以蒸汽流量的測量需要采取補償措施，并且因蒸汽的狀態(tài)變化補償因素也比較復雜,過(guò)熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個(gè)參數決定,而且在參數的不同范圍內,密度的表達形式也不相同,無(wú)法用同-通式表示,所以不能獲得統一的密度計算公式,只能個(gè)別推導求得溫度、壓力補償公式。在溫度、壓力波動(dòng)范圍較大的場(chǎng)合,除進(jìn)行溫度、壓力補償外,還需考慮對氣體膨脹系數的補償。無(wú)論采用何種流量計檢測飽和蒸汽的流量,在蒸汽壓力波動(dòng)時(shí),必須采取壓力補償措施,這是因為在流量方程中,都含有蒸汽密度的因素,工作條件與設計條件不-致時(shí),讀數會(huì )產(chǎn)生誤差。誤差的大小和工作壓力與設計壓力偏差的大小有關(guān), P實(shí)> P設將出現負誤差,否則將出現正誤差。蒸汽的干度條件是關(guān)系到能否準確計量蒸汽流量的重要條件,目前正在研制在線(xiàn)蒸汽干度檢測儀表,待干度儀表應用于蒸汽流量計量與補償系統,必將進(jìn)一步提高計量的準確性。
目前應采取以下三項措施:
(1)輸送蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防熱量損失。
(2)在蒸汽管路上要逐段疏水,在管道的更低 處及儀表前的管道上應設置疏水器,及時(shí)排出冷凝水。
(3)鍋爐操作中應避免出現汽包液位過(guò)高現象,盡量減少負荷出現大的波動(dòng)。
飽和蒸汽流量?jì)x表的選型對比:
目前,工業(yè)用流量?jì)x表種類(lèi)多達60余種,主要有渦街流量計、差壓式(孔板、 均速管、彎管)流量計、 分流旋翼式流量計、阿牛巴流量計、浮子式流量計等,而歷還沒(méi)有-種對任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量?jì)x表,任何流量?jì)x表都有它特定的適用性,也有其局限性。如果流量?jì)x表選擇不當,流量肯定測量不準。但流量測量是- -種 復雜的技術(shù),而流量?jì)x表種類(lèi)繁多,即使針對某一確定的應用 ,選擇-款合適的流量?jì)x表也就變成- -項技術(shù)性很強的工作,需要在做出.終選擇之前仔細而深入地考慮和權衡許多與測量問(wèn)題有關(guān)的因素。因此,儀表的正確選型是儀表正常使用的關(guān)鍵,實(shí)際應用中,太多的故障是由于儀表的選型不合理造成的,詳細了解現場(chǎng)應用的工況條件及介質(zhì)參數,選擇合適的壓力,溫度,防護,防爆等級及材質(zhì),結構方式,以保證儀表能運行在更佳 狀態(tài)。蒸汽計量在選擇流量?jì)x表時(shí)應考慮5個(gè)主要因素:測量方法、性能要求和儀表規范、被測流體特性、環(huán)境條件、經(jīng)濟條件(購置費用、安裝費用、運行費用、校驗費用、維護費用)。在我們的實(shí)際工作中,無(wú)論工礦企業(yè)上是用于生產(chǎn)的集中供熱工作中,使用.多的是孔板式(噴嘴式)流量計和渦街流量計,在此以這兩種流量計為例加以比較說(shuō)明:
●渦街流量計
渦街流量計是基于卡門(mén)渦街原理而研制成功的一種新型流量計。 70至80年代是渦街流量計迅速發(fā)展時(shí)期,開(kāi)發(fā)出眾多類(lèi)型阻流體及檢測性的渦街流量計,并大量投放市場(chǎng)。我國渦街在發(fā)展高峰期,曾達到數十家,應該說(shuō),渦街流量計尚屬發(fā)展中的產(chǎn)品，但由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點(diǎn),使用渦街流量計的比例大幅度上升。已經(jīng)廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，將在未來(lái)流量?jì)x表中占主導地位,是孔板流量計的理想替代產(chǎn)品。它具有以下特點(diǎn):
①結構簡(jiǎn)單牢固,測量部分無(wú)可動(dòng)部件,長(cháng)期彰于髟予可靠.
②維護量少且維護十分方便,安裝費用低。
③輸出與流量成正比的脈沖信號,無(wú)零點(diǎn)漂移,精度高,并方便與計算機聯(lián)網(wǎng)。
④應用范圍廣,適用于各種氣體、蒸汽和液體的流量測量。
⑤流量測量范圍寬,量程比可達1 : 10.
⑥壓力損失小。運行費用低，更具節能意義。
⑦在-定的雷諾數范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化影響,儀表系數僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測量流體的體積流量無(wú)需補償,調換配件后無(wú)需重新標定儀表的系數。
但該流量計也存在一定的局限:
①渦街流量計是速度式流量計，漩渦分離的穩定性受流速影響,故對直管段有一定的要求, -般是D.后5D。
②應力式渦街流量計對振動(dòng)較為敏感,故在振動(dòng)較大的管道安裝流量計時(shí)。管道要有一定的減震措施。
③應力式渦街流量計采用壓電晶體作為檢測傳感器,故其受溫度的限制,一般為(-40~ + 300)C測量溫度不高于400°C ,否則探頭極易因老化而失準。
④當流體介質(zhì)為兩相流或者脈動(dòng)流時(shí)對測量有影響。
OPEC-LUGB系列渦街流量計(250度以下) +OPEC系列高溫型壓力變送器+中文型流量積算儀+鎧裝熱電阻(用于參考,不用于積算)。
●差壓式流量計
差壓式流量計是由安裝于管道中的流量檢測件(即產(chǎn)生差壓裝置,簡(jiǎn)稱(chēng)- -次儀表)產(chǎn) 生的差壓 ,已知的流體 條件和一次儀表與管道的幾何尺寸來(lái)計算流量的儀表,由差壓裝置、引壓管和差壓計三部分組成。這種以孔板流量計為代表的差壓式流量計應用歷史悠久、標準化程度高,應用十分普遍，可不必實(shí)流標定、 差壓顯示儀表的標準化以及系列化和通用化程度高、理論精度高、應用范圍廣和適應性強、初始投資費用低。但經(jīng)過(guò)實(shí)際應用。發(fā)現孔板流量計也存在不足:
①應用中許多因素(設計參數與工況參數不符，上游直管段長(cháng)度不足,孔板和管道不同心,孔板A面受污,銳角磨損等)對其測量精度有非常大的影響,使其測量誤差增大,致使 度降低。特別是耍經(jīng)常對差壓變送器進(jìn)行校驗,以保證零點(diǎn)的準確,并經(jīng)常對三通閥門(mén)進(jìn)行檢查,防止發(fā)生堵塞而導致的計量失準。
②安裝工程量大,較為麻煩,且要求高,需經(jīng)常維護及拆洗的工作量較大。
③需配差壓變送器使用,增加了維護工作量,另需敷設導壓管,且在冬季需對導壓管進(jìn)行保溫,不可以安裝在室外。
④流量量程比為1 : 3~1 : 4范圍度低,對小流量的測量困難，流量范圍窄。
⑤壓力損失較大,刻度非線(xiàn)性,運行費用高。
OPEC-LGL系列孔板流量計+OPEC系列高溫型差壓變送器+ OPEC系列高溫型壓力變送器+中文液晶智能型流量積算儀+鎧裝熱電阻(不用于積算,用于參考)
OPE-LGV系列V錐流量計+ OPEC系列高溫型+ OPEC系列高溫型壓力變送器+中文液晶智能型流量積算儀+鎧裝熱電阻(不用于積算,用于參考)
產(chǎn)品選型表
