蒸汽流量的测量要点
蒸汽流量的单位

蒸汽流量的单位蒸汽流量是指在一定时间内通过某一断面的蒸汽的质量或体积。
在工业生产中,蒸汽是一种重要的能源,广泛应用于发电、加热、干燥等方面。
蒸汽流量的准确测量对于保证生产过程的稳定和安全具有重要意义。
本文将从蒸汽流量的定义、测量方法、影响因素以及测量设备等方面进行探讨。
一、蒸汽流量的定义蒸汽流量是指单位时间内通过某一断面的蒸汽的质量或体积。
常用的单位有千克/小时、吨/小时、立方米/小时等。
蒸汽流量的准确测量是保证生产过程稳定运行的基础。
二、蒸汽流量的测量方法1.差压式流量计差压式流量计是一种常用的蒸汽流量测量装置。
它利用流体在管道中流动时产生的差压来计算流量。
常见的差压式流量计有孔板流量计、喷嘴流量计和翼片流量计等。
2.超声波流量计超声波流量计利用超声波在流体中的传播速度与流速成正比的原理来测量蒸汽流量。
它具有测量精度高、无压力损失、不受流体性质和温度影响等优点,广泛应用于工业生产中。
3.涡街流量计涡街流量计是一种基于涡轮振动原理的流量测量装置。
当蒸汽经过涡街流量计时,会产生涡街频率,通过测量涡街频率来计算流量。
涡街流量计具有测量范围广、测量精度高等优点,适用于高温、高压的蒸汽流量测量。
三、影响蒸汽流量的因素1.压力蒸汽流量与压力呈正比关系,当压力增加时,蒸汽流量也会增加。
2.温度蒸汽流量与温度呈正比关系,当温度升高时,蒸汽流量也会增加。
3.管道直径管道直径对蒸汽流量有一定的影响,一般来说,管道直径越大,蒸汽流量越大。
4.流体性质蒸汽流量还受到流体性质的影响,不同的蒸汽性质会对流量测量结果产生影响。
5.流动状态蒸汽流量的测量还受到流动状态的影响,如流速分布、流动的涡动等都会对测量结果产生影响。
四、蒸汽流量的测量设备1.差压式流量计差压式流量计是测量蒸汽流量最常用的设备之一。
它结构简单、使用方便,适用于各种压力和温度条件下的蒸汽流量测量。
2.超声波流量计超声波流量计具有非接触、无压力损失等优点,适用于高温、高压的蒸汽流量测量。
蒸汽流量测量

蒸汽流量测量的常用方法提 要:叙述目前蒸汽流量测量中使用最广泛的差压式流量计和涡街流量计工作原理及应用,并对标准节流装置差压式流量计存在的范围度较窄的缺陷进行分析,介绍一体化双量程差压流量计和线性孔板差压流量计工作原理、特点和现场使用。
重点强调C 在线补偿、1ε在线校正和防止差压信号传递失真的意义。
关键词:蒸汽 流量测量 差压式流量计 双量程流量计 线性孔板 涡街流量计蒸汽是工业生产和采暖制冷各行各业使用最为广泛的载热工质,是重要的二次能源,蒸汽流量的测量量大面广,对加强管理、公平贸易、节约能源、提高经济效益等方面都有重要意义。
蒸汽流量测量方法如果按工作原理细分,可分为直接式质量流量计和推导式(也称间接式)质量流量计两大类。
前者直接检测与质量流量成函数关系的变量求得质量流量;后者用体积流量计和其他变量测量仪表,或两种不同测量原理流量计组合成的仪表,经计算求得质量流量。
现在人们广泛使用的蒸汽质量流量计绝大多数仍为推导式。
其中,以节流式差压流量计和涡街流量计为核心组成的蒸汽质量流量计是主流,这两种方法有各自的优点和缺点,而且具有良好的互补性。
在差压式流量计中,线性孔板以其范围度广,稳定性好的优势占有一定市场份额。
双量程差压流量计也因其简单、便宜,范围度得以扩展而得到推广。
除此之外,科氏力质量流量计、均速管流量计、超声流量计等在蒸汽流量测量中也有应用。
1 用标准节流装置差压流量计测量蒸汽质量流量节流式差压流量计的一般表达式为[1](1)式中 q m ── 质量流量,kg / s ;C ── 流出系数;β ── 直径比,β= d / D ; D ── 管道内径,m ;ε1 ── 节流件正端取压口平面上的可膨胀性系数; d ── 工作条件下节流件的开孔直径,m ; Δp ── 差压,P a ;ρ1 ── 节流件正端取压口平面上的流体密度,kg / m 3。
在式(1)中,β和d 为常数,因此式可简化为 (2) 从式(2)可清楚看出,仪表示值同ρ1密切相关。
蒸汽流量计校验注意事项

蒸汽流量计校验注意事项蒸汽流量计是用来测量蒸汽流量的重要仪表,它在工业生产中起着非常重要的作用。
为了确保蒸汽流量计的准确性和可靠性,需要定期进行校验。
对于蒸汽流量计校验,有一些注意事项需要我们特别关注,以确保校验的有效性和结果的准确性。
首先,蒸汽流量计校验需要在严格的标准下进行。
校验应该按照相应的标准和规范进行,以确保校验的结果准确可靠。
通常情况下,蒸汽流量计的校验标准包括国家标准、行业标准和企业标准等,根据实际情况选择适用的标准进行校验。
其次,蒸汽流量计校验需要选择合适的校验设备和方法。
校验设备和方法应该能够确保对蒸汽流量计各项性能指标进行全面、准确的测量和评估。
通常情况下,蒸汽流量计的校验设备包括标准流量计、温度计、压力计、校验管道等,根据具体情况选择合适的设备进行校验。
第三,蒸汽流量计校验需要在合适的条件下进行。
在进行蒸汽流量计校验时,需要保证环境条件的稳定和合适,以确保校验结果的准确性。
具体来说,需要保证校验过程中的温度、压力、流量等条件的稳定和准确,避免外界因素对校验结果的影响。
第四,蒸汽流量计校验需要严格的记录和管理。
在校验的过程中,需要对校验过程和结果进行严格的记录和管理,以便于后续的追溯和分析。
同时,还需要建立起完善的蒸汽流量计校验档案和管理制度,确保校验结果的可追溯性和可靠性。
第五,蒸汽流量计校验需要对校验结果进行合理的分析和处理。
校验结果的分析和处理是校验工作的最后一步,需要根据实际情况对校验结果进行合理的分析和处理,提出相应的改进和优化措施,以确保蒸汽流量计的准确性和可靠性。
总之,蒸汽流量计校验是确保蒸汽流量计准确性和可靠性的重要工作,需要我们在实际操作中严格遵守相关的标准和规范,选择合适的设备和方法,确保校验条件的稳定和合适,严格记录和管理校验过程和结果,对校验结果进行合理的分析和处理,从而确保蒸汽流量计的准确性和可靠性。
希望对大家有所帮助,谢谢!。
双向蒸汽流量的测量

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蒸汽流量测量的常用方法

蒸汽流量测量的常用方法纪钢纪纲先生,上海同欣自动化仪表有限公司高级工程师。
关键词:蒸汽 流量测量 差压式流量计 双量程流量计 线性孔板 涡街流量计蒸汽流量测量方法如果按工作原理细分,可分为直接式质量流量计和推导式(也称间接式)质量流量计两大类。
现在人们广泛使用的蒸汽质量流量计绝大多数仍为推导式。
其中,以节流式差压流量计和涡街流量计为核心组成的蒸汽质量流量计是主流,这两种方法有各自的优缺点,而且具有良好的互补性。
在差压式流量计中,线性孔板以其范围度广,稳定性好的优势占有一定市场份额;双量程差压流量计也因其简单、便宜,范围度得以扩展而得到推广。
除此之外,科氏力质量流量计、均速管流量计、超声流量计等在蒸汽流量测量中也有应用。
一 用标准节流装置差压流量计测量蒸汽质量流量节流式差压流量计的一般表达式为1214m ρp 2d 4πεβ1C q ⋅Δ⋅⋅⋅−=(1)式中 q m ── 质量流量,kg / s ;C ── 流出系数;β ── 直径比,β= d / D ;D ── 管道内径,m ;d ─ 工作条件下节流件的开孔直径,m ;ε1 ─ 节流件正端取压口平面上的可膨胀性系数;Δp ── 差压,P a ; ρ1 ── 节流件正端取压口平面上的流体密度,kg / m 3。
在式(1)中,β和d 为常数,因此式可简化为p ρεq 11m Δ⋅=kC (2) 从式(2)可清楚看出,仪表示值同ρ1密切相关。
而蒸汽工况(温度t ,压力p)的变化,必然使ρ1产生相应的变化。
因此,差压式流量计在对差压进行测量的同时,必须对蒸汽密度进行直接或间接的测量。
在实际应用系统中,常用测量点附近的流体温度、压力,经查表和计算后求得相应的密度,再经演算求得瞬时质量流量,通常称作温度、压力补偿。
由于水蒸气的性质和特点,在过热和饱和状态时可有不同的补偿方法。
(1)过热蒸汽质量流量测量当流体为过热蒸汽时,ρ1取决于流体压力p 1和流体温度t 1。
蒸汽的测量和调节

4.3、控制阀的选型
A、 控制阀选型的重要性 控制阀是自控系统中的执行器,它的应用质量直接反应在 系统的调节品质上。作为过程控制中的终端元件,人们对它的 重要性较过去有了更新的认识。控制阀应用的好坏,除产品自 身质量、用户是否正确安装、使用、维护外,正确地计算、选 型十分重要。由于计算选型的失误,造成系统开开停停,有的 甚至无法投用,所以对于用户及系统设计人员应该认识阀在现 场的重要性,必须对控制阀的选型引起足够的重视。
能达到的。
2.4、几种蒸汽流量计及其新发展
(2)、涡街流量计
涡街流量计是振荡型流量仪表的典型代表,它是在流体 前进方向上放置一线形物体,液体在该物体后方形成两列规 则的非对称旋涡列,旋涡列的频率与流速成一定比例,通过 测量频率而达到对流体体积的测量。
这种测量方法的特点是管道内无可动部件。读数重复性 好,可靠性高,使用寿命长,线性测量范围宽 (气体约为30: 1,液体约为10:1),几乎不受温度、压力、密度、粘度等 变化的影响,压力损失小,精度高(约为0.5%),其工作温 度可达-40-+400~℃,工作压力可选30MPa以上。
2.1、蒸汽流量测量的特点
过热蒸汽、饱和蒸汽、湿饱和蒸汽,以及湿饱和蒸汽 的湿度,这些对准确测量蒸汽的质量非常重要。
测量要求为精度、稳定性、量程比、压力损失特性 及信息可传递性。
测量内容为质量瞬时流量、质量累积量、热量瞬时 流量、热量累积量、差压、压力、温度。
2.2、蒸汽流量测量的原理
蒸汽质量流量的测量是通过测量节流元件不同部位引 出的压差或通过测量蒸汽的流速,以及间接求得蒸汽密度来 实现的。蒸汽的热流量测量是以蒸汽质量流量测量为基础的, 质量流量乘以蒸汽热焓而得到的。蒸汽的密度(热焓)通过测 量蒸汽的温度和/或压力,通过一定数学公式计算求得,也 可通过自动查表求得,后一种方法精确度较高。蒸汽湿度的 测量目前还不现实,只能估计。
主蒸汽流量测量原理

主蒸汽流量测量原理咱先得知道主蒸汽流量是啥,简单说呢,就是在蒸汽系统里,主蒸汽流动的量。
这就像咱们家里水管里流水的量一样,不过蒸汽可比水复杂多啦。
那这流量咋测量呢?有一种方法是通过差压式流量计。
想象一下啊,蒸汽就像一群调皮的小精怪在管道里跑。
在管道里设置一个节流装置,就好比在小精怪们的跑道上设了个小障碍。
蒸汽流到这个节流装置的时候啊,就会被挤一挤,就像咱们在很窄的过道里走,人就会挤在一起一样。
这样一来呢,节流装置前后就有了压力差。
这个压力差可不得了,它和蒸汽流量有着密切的关系。
压力差越大呢,就说明蒸汽冲过那个小障碍的时候费的劲儿越大,也就意味着蒸汽流量越大。
就好像水流过一个窄口的时候,如果水流量大,那窄口前后的压力变化就很明显。
工程师们就根据这个原理,通过精确测量这个压力差,再经过一系列超级复杂又超级厉害的公式计算,就能算出主蒸汽的流量啦。
还有一种是利用涡街流量计来测量主蒸汽流量。
涡街流量计就像是一个聪明的小侦探。
蒸汽在管道里流动的时候啊,会形成一个个漩涡,就像水在流动的时候有时候会有小漩涡一样。
这些漩涡的产生是有规律的,而且漩涡的频率和蒸汽的流速是有关系的。
流速快的时候呢,漩涡产生的频率就高,就像风大的时候,树叶飘动得快,漩涡就像那些快速飘动的树叶一样。
涡街流量计就专门检测这个漩涡的频率,然后根据事先设定好的算法,把这个频率转化成蒸汽的流速,再结合管道的横截面积,就能算出蒸汽流量啦。
这就好比我们知道了一个队伍里每个人走的速度,又知道这个队伍的宽度,就能算出这个队伍在单位时间里走过的人数一样。
另外呀,还有一种质量流量计。
这质量流量计就更牛了,它不管蒸汽的压力、温度怎么变,都能准确测量出蒸汽的质量流量。
它的原理有点像给蒸汽称重呢。
它利用一些特殊的物理现象,比如科里奥利力。
蒸汽在一个特殊的管道里流动的时候,因为这个力的作用,会产生一些偏移,就像我们在旋转的游乐设施上会感觉自己被甩出去一样。
质量流量计通过精确测量这个偏移量,就能算出蒸汽的质量流量啦。
影响蒸汽流量计正确测量的因素和解决方法

e=[√1.9495/√2.1081一1]×100%=-3.8%
再如涡街流量计: 涡街流量计质量流量公式: qm =(3600f/K)•ρ f——频率(Hz) K——仪表系数 涡街流量计的测量探头信号输出只和流速有关,而和 介质的密度、压力、温度无关。即对于给定的流动速度, 1MPa和0.5MPa的蒸汽,或300℃和200℃的蒸汽,对同一个 涡街流量计探头其输出信号是相同的。因此,对于一个涡 街蒸汽流量计指定在某压力或温度下工作,而实际运行于 不同的压力和温度,其因温度和压力变化引起的误差可用 以下方法简单计算: e=[ρ
通过上述公式,如果蒸汽的干度为0.95,而测量时认为 100%的干蒸汽,则实际测量误差为: e=Qmx/Qmd–1 =1/﹝x﹞1/2 –1 =1/﹝0.95﹞1/2 –1 =2.6% 因此流量计的积算仪应该包括能设置饱和蒸汽干度的功 能。但在实际工况确定蒸汽的干度也很困难。如果能够改进 蒸汽流量计入口处的蒸汽品质,则能改进蒸汽流量计的测量 精度。 因此,对于饱合蒸汽干度的影响,应注意干度的的修正 , 确保高品质的蒸汽流经流量计。建议在流量计的上游安装汽水 分离装置,以提高测量正确性。
第一种情况是设计时已经考虑到蒸汽变为过热状态或处 于何种状态难以确定或有时是过热状态有时是饱和状态,所 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 起较大的误差。 (3) 应用举例 某一单位输出的蒸汽为饱和蒸汽,并根据各用户中蒸汽 压力要求值最高的一个决定供汽压力为1.0MPa(本例中所指 的压力为表压)。多数用户在蒸汽总管进换热装置时先经减 压阀减压。如下图
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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。
过热蒸汽的温度和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使用最普遍,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。
所谓标准状态体积是0℃、1个标准大气压下的气体体积或20℃、1个标准大气压下的体积。
以质量流量为计量单位的情况,目前使用不多。
采用刻度气体流量计时,选定气体正常温度、压力为设计条件,将设计状态下的体积流量折算为标准体积流量或质量流量,其折算系数中含有气体密度的因素,当气体介质的工作状态偏离设计状态,流量示值将产生误差。
此外气体介质的组成、含量或温度的变化,对流量测量也产生影响,所以蒸汽流量的测量更需要采取补偿措施,并且因蒸汽的状态变化补偿因素也比较复杂。
过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定,而且在参数的不同范围内,密度的表达形式也不相同,无法用同一通式表示,所以不能获得统一的密度计算公式,只能个别推导求得温度、压力补偿公式。
在温度、压力波动范围较大的场合,除进行温度、压力补偿外,还需要考虑对气体膨胀系数ε的补偿。
无论采用何种流量计检测饱和蒸汽的流量,在蒸汽压力波动的条件下工作,必须采取压力补偿措施,这是因为在流量方程中,都含有蒸汽密度的因素,工作条件和设计条件不一致时,读数会产生误差,误差的大小和工作压力和设计压力偏差的大小有关,P实>P设将出现负误差,否则将出现正误差。
蒸汽的干度条件是关系到能否准确计量蒸汽流量的重要条件,目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和补偿系统,必将进—步提高计量的准确性。
目前应采取以下三项措施:(1) 输送蒸汽的管路必须有良好的保温措施防止热量损失。
(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,及时排出冷凝水。
(3) 锅炉操作中应避免出现汽包液位过高现象,尽量减少负荷出现大的波动。
3、流量仪表的选型对于蒸汽计量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。
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几个问题。
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、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,下面以涡街流量计、孔板流量计和弯管流量计为例加以说明。
3.1 涡街流量计涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计,由于它具有其它流量计不可兼得的优点,70年代以来得到了迅速发展。
据介绍,现在日本、欧美等发达国家使用涡街流量计的比例大幅度上升,已经广泛用于各个领域,将在未来流量仪表中占主导地位,是孔板流量计的理想替代产品。
它具有以下特点:① 结构简单牢固,无可动部件,长期运行十分可靠;② 维护十分方便,安装费用低;③ 传感器不直接接触介质,性能稳定,寿命长;④ 输出和流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高,并方便和计算机联网;⑤ 测量范围宽,量程比可达1:10;⑥ 压力损失小,运行费用低,更具节能意义;⑦ 在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化影响,仪表系数仅和漩涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体的体积流量无需补偿,调换配件后无需重新标定仪表的系数;⑧ 使用范围广,气体、液体的流量均可测量;⑨ 检定周期为2~4年。
但该流量计也存在一定的局限性:① 涡街流量计是一种速度式流量计,漩涡分离的稳定性受流速影响,故它对直管段有一定的要求,一般是前10D、后5D;② 测量液体时,上限流速受压损和气蚀现象限制,一般是0.5~8m/s;③ 测量气体时,上限流速受介质可压缩性变化的限制,下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,蒸汽是8~25m/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安装流量计时,管道要有一定的减震措施;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,一般为-40~+300℃。
3.2 差压式流量计以孔板流量计为代表的差压式流量计使用历史悠久,有国际标准,理论精度高,使用十分普遍。
但经过几十年的使用,发现孔板流量计也存在不足:① 使用中许多因素(设计参数和工况参数不符,上游直管段不足,孔板和管道不同心,孔板A面受污,锐角磨损等)对其测量精度有非常大的影响,使其测量误差增大;② 安装较为麻烦,维护及拆洗的工作量较大;③ 需配差压变送器使用,增加了维护的工作量,另需敷设导压管,且在冬季需对导压管进行保温,不可以安装在室外;④ 流量量程比为1:3,局限性大;⑤ 若安装不正确,容易发生蒸汽泄漏;⑥ 压力损失较大,运行费用高。
3.3 弯管流量计弯管流量计实际上是一个90度标准弯头,没有比它结构更简单的流量传感器了。
随着机械加工工业的发展和行业标准化及规范化管理的不断完善,用作弯管传感器的标准机制弯头性价比越来越高。
它的特点是:① 结构简单,价格低廉。
② 弯管流量计传感器耐磨损,对微量磨损不敏感。
③ 安装简单,可采用直接焊接法进行安装,使现场跑冒滴漏的麻烦得到彻底的解决。
④ 适应性强,量程范围宽,直管段要求不严。
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,而且在耐高温、耐高压、耐冲击、耐振动、耐潮湿、耐粉尘等方面,弯管流量计远优于其它流量计。
⑤ 弯管流量计的量程比可达1:10,对于蒸汽,它的适用范围为0~70m/s,可以较好地满足蒸汽流量测量的要求。
⑥ 弯管流量计由于其特殊的测量原理,使其在实际使用时对直管段的要求不严格,一般只要求前5D、后2D即可,远远低于其他流量测量装置的要求。
⑦ 弯管流量计精度高,重现性好,测量精度可达1.14%,重现性精度可达0.2%,一次安装后,不再需要重复拆装,因此,其安装精度也能得到最佳保证。
⑧ 弯管流量计的最突出特点是无任何附加节流件或插入件,可大大降低流体在管道内输送的动力消耗,节约能源,尤其对那些大系统、大管径、低压头的测量对象好处更加明显。
举例说明:为维持一台安装在每小时数千吨流量供热管道的孔板流量计正常运行,一个采暖季节约需多耗电数万度,折合人民币数万元。
这里仅考虑孔板流量计压力损失为几千帕,实际运行时远远超过这个值。
即便是这几千帕的压力损失,它所造成的附加运行费用也是不可忽视的。
而弯管流量计进行测量附加阻力损失就会小得多,如果用弯管流量计替代孔板流量计进行计量,可大大地减少运行费用,获得可观的经济效益。
综上所述,蒸汽流量仪表的选用是非常重要的,是准确测量蒸汽流量是前提条件。
供热行业中,蒸汽流量测不准是普遍问题,其中主要原因分析如下。
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,然而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,没中流量仪表都有它特定的适用性,也有其局限性。
如果流量仪表选择不当,流量肯定测量不准。
但流量测量是一复杂的技术,而流量仪表种类繁多,即使针对某一确定的使用,选择一合适的流量仪表也就变成一项技术性很强的工作,需要在作出最终选择之前仔细而深入地考虑和权衡许多和测量问题有关的因素。
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几个问题。
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、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、孔板流量计和弯管流量计。
2.1 涡街流量计涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计,由于它具有其它流量计不可兼得的优点,70年代以来得到了迅速发展。
据介绍,现在日本、欧美等发达国家使用涡街流量计的比例大幅度上升,已经广泛用于各个领域,将在未来流量仪表中占主导地位,是孔板流量计的理想替代产品。
它具有以下特点:①结构简单牢固,无可动部件,长期运行十分可靠;②维护十分方便,安装费用低;③传感器不直接接触介质,性能稳定,寿命长;④输出是和流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高,并方便和计算机联网;⑤测量范围宽,量程比可达1:10⑥压力损失小,运行费用低,更具节能意义;⑦在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组分变化影响,仪表系数仅和漩涡发生体的形状和尺寸有关,测量流体的体积流量无需补偿,调换配件后无需重新标定仪表的系数;⑧使用范围广,气体、液体的流量均可测量;⑨检定周期为2-4年。