摘要(yao):本文就蒸汽(qi)流量測量
中(zhong)精度不高的(de)原因進行分(fèn)析,根據蒸汽(qì)流量測量中(zhōng)的具體🌈情況(kuàng),并主要針對(dui)
孔闆流量計(jì)
,從一次節流(liú)元件、導壓管(guǎn)、到密度補償(chang)和相關系數(shù)的🔴影響等方(fang)面進行分析(xi),提出了提高(gao)測量精度的(de)☀️方法。
1.引言
在(zai)蒸汽流量測(cè)量中,由于蒸(zheng)汽的特殊性(xìng)質,測量不準(zhǔn)确是經常出(chu)現的問題。而(ér)提高蒸汽流(liu)量精度,--直是(shi)人們追求的(de)目标。目前使(shǐ)用的蒸汽流(liu)量測量儀表(biǎo)有标準孔闆(pǎn),渦街流量計(jì),彎管流量計(ji)等,使用最多(duō)的還是
标準(zhun)孔闆流量計(ji)
,因此本文主(zhu)要從孔闆流(liu)量計的測量(liang)誤差展開分(fèn)析🤞,探讨引🙇🏻起(qi)測量誤差的(de)主要因素及(ji)其解決方法(fǎ)。
2.蒸汽流量測(cè)量中影響測(cè)量的主要因(yīn)素及解決方(fang)法
2.1一次測量(liang)元件引起的(de)誤差
孔闆流(liu)量計中的節(jie)流元件是尖(jian)銳的直角邊(bian)緣,流體在節(jiē)流元件的入(rù)口收縮,根據(jù)伯努力方程(cheng),流速增加,壓(yā)力減小,孔闆(pǎn)的測量原理(lǐ)就是根據孔(kong)闆入口和出(chu)口的壓差進(jìn)行測量的。孔(kǒng)闆平鈍後流(liú)出系數增大(dà),産生測量誤(wù)差。流出系數(shu)對蒸汽流量(liang)測量的影響(xiang)是普遍存在(zài)的。
測量管也(yě)是節流裝置(zhì)的組成部分(fen),其結構尺寸(cun)對流💔體流動(dòng)狀态有重要(yào)的影響,測量(liàng)管除滿足前(qian)10D後5D的要求外(wai)😄,還對内表📧面(mian)的光滑度有(you)要求。粗糙管(guan)的流速分布(bù)與光滑管是(shì)有區别的,流(liú)出系數也不(bu)相♻️同,管道結(jie)垢、腐蝕,流出(chū)系數發生變(bian)化,産生測量(liang)誤差。
對于孔(kong)闆入口邊緣(yuán)磨損的問題(ti),我們可以選(xuǎn)用标準噴嘴(zuǐ),由✂️于噴嘴入(rù)口是一個光(guang)滑的曲面,它(ta)的抗磨損,抗(kàng)積污,抗變形(xing)🈲程度遠好于(yú)孔闆,流出系(xi)數穩定性也(ye)比孔闆好,壓(ya)力損失也比(bǐ)孔闆👣小得多(duō),而且它的檢(jiǎn)定周期爲4年(nian),大大減少了(le)維護費⚽用。
對(dui)于測量管的(de)問題,在管道(dao)安裝時就盡(jìn)量選用光🐆滑(huá)度高,質量好(hǎo)的管道,必要(yao)時請專業廠(chǎng)家定制測量(liàng)管道、連接法(fǎ)蘭,冷凝器等(deng),補償用的溫(wēn)度和壓力測(ce)量點也可以(yi)統一開⁉️工獲(huo)取。雖說一次(cì)性投資高些(xie),但由于投入(ru)使用後沒有(you)特别原因,一(yī)般不進行🐉更(geng)換,還是使💋用(yong)周期越長越(yuè)好,這樣綜.合(hé)經濟效益💔還(hái)是高些。
2.2測量(liàng)信号的傳遞(di)失真
測量信(xìn)号傳遞是孔(kong)闆前後的差(chà)壓信号經導(dǎo)壓管傳遞到(dao)
差壓變送器(qì)
,由于結構的(de)不同,孔闆流(liú)量計不同于(yú)渦街流量計(ji)那樣直接裝(zhuang)⭕在管道上,它(tā)需要進行信(xin)号傳遞。對于(yú)蒸汽流量測(ce)量而言,傳遞(di)部分可由閥(fá)門,導壓管,冷(lěng)凝器等🔞部件(jian)組成。對于信(xìn)号傳遞部件(jiàn)來講,應保證(zhèng)傳遞信号不(bú)失真。實際使(shi)用中的大部(bu)分故障,往往(wǎng)是信号傳遞(di)失真引起的(de)。差壓信号産(chan)㊙️生的傳遞失(shi)✔️真比作爲補(bu)償用的溫度(du)和壓力信号(hào)失真影響更(gèng)大,必須引🈲起(qi)注意。冷凝器(qì)在信号傳遞(di)中處于關鍵(jian)💋位置,冷凝器(qi)中的液面保(bao)持一定高度(dù),多💰餘的冷凝(níng)液要回流到(dao)蒸汽管道💞,既(jì)要保證冷凝(níng)器中蒸汽很(hěn)♍好地冷凝,又(you)要使冷凝液(ye)回流暢通無(wú)阻。
氣相導壓(ya)管的一次根(gen)部閥門應保(bǎo)證蒸汽氣相(xiang)進入💰冷凝器(qi),冷凝器裏面(miàn)多餘的冷凝(níng)液回流到蒸(zheng)汽管道,否則(zé)👣兩隻冷凝器(qi)液面不能保(bao)持相平,會對(duì)差壓信号🎯産(chǎn)生附加誤差(cha)。一次根部閥(fa)門盡量選用(yong)閘閥,保證壓(yā)力信号傳遞(di)通暢無阻,減(jiǎn)少測🈲量誤差(chà)。
測量用的導(dao)壓管要加保(bǎo)溫伴熱,否則(ze)冬季不能正(zhèng)常工作。不管(guǎn)采用電伴熱(re)還是蒸汽伴(bàn)熱,一定要保(bǎo)證兩隻導壓(yā)管受熱均等(děng),不然會因導(dao)壓管中的液(yè)體的密💚度不(bu)同而産生㊙️附(fu)加差壓誤差(chà)✍️。
作爲壓力補(bǔ)償用的變送(song)器一般和壓(yā)力取壓口不(bu)在同一高度(du)上,如果變送(song)器比取壓口(kou)低,所測出的(de)壓力爲管🍉道(dào)中蒸汽的壓(ya)力加上導壓(yā)管中冷凝液(yè)産生的壓力(lì),可在變送器(qi)中進行正遷(qian)💰移将這部分(fen)壓力遷移掉(diào)。使變送器測(cè)出的壓力爲(wèi)管道中實際(jì)🈲蒸汽壓力。
2.3蒸(zhēng)汽密度問題(ti)産生的誤差(cha)
測量蒸汽質(zhi)量流量時要(yào)根據蒸汽的(de)密度進行計(ji)算🐕,因💞蒸🌈汽的(de)密度計算不(bu)準确産生測(cè)量誤差。蒸汽(qi)流量⁉️測量⛱️儀(yí)表中
渦街流(liú)量計
是用工(gong)藝車間提供(gong)的蒸汽密度(du)值爲參考值(zhí),不是實際㊙️的(de)✉️密度值,得出(chu)的蒸汽流量(liang)會和實際流(liú)量有誤差。選(xuǎn)用渦街流量(liàng)計時,最好選(xuǎn)用能進行溫(wēn)度和壓力補(bu)償的型号,并(bìng)且安裝測溫(wēn)和測壓元件(jiàn)取得溫度和(he)壓力數值。孔(kong)♌闆式流量計(ji)測出的流量(liàng)由DCS系🏃♂️統顯示(shi),沒有🏃🏻♂️進行溫(wēn)度壓力補償(chang)。爲了提高測(ce)量的精度,必(bi)須進行溫度(du)壓力補償。對(duì)于孔闆流量(liang)計,取得差壓(ya)信号的同時(shi),還需測得溫(wen)度和壓力信(xìn)号,通過🙇♀️DCS中的(de)專用軟件進(jin)行溫度和壓(ya)力補償。
2.4相關(guān)系數的影響(xiang)
流出系數C和(he)可膨脹系數(shu)ε在一定範圍(wei)内可看作常(chang)數,但是,當蒸(zheng)汽的狀況偏(piān)離設計狀态(tài)時,其流出系(xì)數C和😍可膨脹(zhang)系數ε就會發(fā)生變化,就不(bú)能視爲常數(shù)。測量小流量(liàng)時📐,随着雷諾(nuo)數變小,流出(chu)系數C将産生(sheng)較大的變化(huà)。測量高壓時(shí),則必須考慮(lǜ)氣體的可膨(peng)📧脹系數ε的影(ying)響,如果我們(men)隻補償密度(dù)變化的影響(xiang),即使實現了(le)對密度的完(wán)全補償,其它(ta)各參數變化(huà)累加後的最(zui)大誤差仍達(da)6%左右,其中,可(kě)膨脹系數ε引(yǐn)入的誤差最(zuì)大。所以🌐,要想(xiǎng)提高儀表的(de)測量精度,除(chú)補償密度✌️外(wài)還應考慮整(zhěng)個補🌏償方程(cheng)中其它參數(shu)變化的補償(chang)問題。DCS中的蒸(zheng)汽測量模塊(kuài)中💁,不僅有密(mi)🎯度補償方式(shi),還有流出系(xì)數C和可膨脹(zhang)系數ε的修正(zhèng)辦法,隻要我(wo)們選用合适(shi)的流量🔆測量(liang)模塊,就能提(tí)高蒸汽流🙇🏻量(liang)的測量精度(dù)。
一般認爲,蒸(zhēng)汽幹度X較高(gao)(X≥95%)時流體可視(shì)爲單相流體(ti)。溫度壓力補(bu)償可按通常(cháng)方法進行。但(dan)出現-定誤差(cha)。幹度越低密(mi)度越大。在蒸(zheng)㊙️汽幹度較低(di)(X<95%)時,管道中的(de)流體處于二(èr)相流狀态。情(qíng)況嚴重時,流(liú)體分層流動(dong),産生誤差更(gèng)大。目前還沒(méi)有在🈲線的幹(gàn)度測量儀表(biao)🛀🏻測量蒸汽的(de)幹度,最好的(de)辦法就是加(jiā)強蒸汽傳輸(shū)💔管道的保溫(wēn),提高蒸汽的(de)過熱度,使蒸(zheng)汽的幹度較(jiao)高,測量也比(bǐ)較準确。
3.結論(lun)
由于目前使(shǐ)用的流量儀(yi)表測量蒸汽(qi),由于被測介(jie)質的特殊性(xìng),存在測量不(bu)準确的情況(kuang),我們隻有對(duì)🐉可能産生的(de)誤差原因進(jìn)行認真分析(xi),從一次檢測(ce)元件的安裝(zhuang),到閥門、導壓(ya)管、冷凝器及(jí)差壓變送器(qì)的安裝,再對(dui)蒸汽密度的(de)溫度壓力補(bu)償和相關參(cān)數的修正,都(dou)🙇♀️采取适當措(cuo)施加以防止(zhi)可能出現的(de)問題,才能提(tí)高蒸汽流量(liàng)測量的精度(dù)。找到一♈條成(cheng)功的蒸汽流(liu)量測量之路(lù)。
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