摘(zhāi)要:本文就蒸汽(qì)流量測量
中精(jīng)度不(bú)高的原因(yīn)進行分析，根(gēn)據(jù)蒸汽(qì)流量(liàng)測量(liàng)中的(de)具體情況，并主(zhǔ)要(yào)針對
孔(kǒng)闆流量計(jì)
，從一(yī)次節(jiē)流元件、導(dǎo)壓管、到(dào)密(mì)度補償和相關系數(shù)的影響等方面(miàn)進行(háng)分析(xī)，提出(chū)了提高測量精度的(de)方法。
1.引言(yán)
在蒸汽流(liú)量測(cè)量中(zhōng)，由于蒸汽(qì)的特(tè)殊性(xìng)質，測量不(bú)準确(què)是經(jīng)常出現的(de)問題(tí)。而提高(gāo)蒸汽流(liú)量精度，--直是人們追(zhuī)求的目标(biāo)。目前使用的(de)蒸(zhēng)汽流量(liàng)測量儀(yí)表有标(biāo)準孔闆(pǎn)，渦街(jiē)流量(liàng)計，彎(wān)管流量計等，使(shǐ)用最(zuì)多的還是(shì)
标準孔闆(pǎn)流量計
，因此本(běn)文主(zhǔ)要從孔闆流量計的(de)測量誤差(chà)展開(kāi)分(fèn)析(xī)，探讨(tǎo)引起測量誤差(chà)的主要(yào)因素及其解(jiě)決方法。
2.蒸(zhēng)汽流量測(cè)量中影響測量(liàng)的(de)主(zhǔ)要因素及(jí)解決(jué)方法
2.1一次(cì)測量(liàng)元件(jiàn)引起的誤(wù)差
孔(kǒng)闆流量計(jì)中的節(jiē)流(liú)元件(jiàn)是尖(jiān)銳(ruì)的直角邊緣，流體在節(jiē)流元(yuán)件的入口(kǒu)收縮，根(gēn)據伯努(nǔ)力方程(chéng)，流速(sù)增加，壓力減(jiǎn)小，孔(kǒng)闆的測量原理(lǐ)就是(shì)根(gēn)據(jù)孔闆入(rù)口和出口的(de)壓差進行(háng)測(cè)量的。孔闆平鈍後流出系(xì)數增大，産生測量誤差(chà)。流出系數(shù)對蒸(zhēng)汽流量測量的(de)影響是普遍存在的(de)。
測量管也(yě)是節流裝(zhuāng)置的(de)組成(chéng)部分，其結(jié)構尺寸對(duì)流體流動狀态(tài)有重(zhòng)要的影響(xiǎng)，測量(liàng)管除(chú)滿足前10d後(hòu)5d的要求外(wài)，還對(duì)内表面的光滑(huá)度有要求(qiú)。粗糙管的(de)流速(sù)分布(bù)與光(guāng)滑管(guǎn)是有(yǒu)區别(bié)的(de)，流(liú)出系(xì)數也不相同，管(guǎn)道結垢(gòu)、腐(fǔ)蝕，流(liú)出系數發(fā)生變(biàn)化，産(chǎn)生測量誤(wù)差。
對于孔闆入口邊緣磨損(sǔn)的(de)問題，我們可以(yǐ)選用标準噴嘴(zuǐ)，由于噴(pēn)嘴入口(kǒu)是(shì)一個光(guāng)滑的(de)曲面(miàn)，它的抗(kàng)磨損，抗積(jī)污，抗變(biàn)形程度(dù)遠(yuǎn)好于(yú)孔闆，流出系數(shù)穩定性(xìng)也比孔(kǒng)闆好，壓力損失也比(bǐ)孔闆小得(dé)多，而(ér)且它(tā)的檢(jiǎn)定周期(qī)爲4年，大(dà)大減少了維護(hù)費用。
對(duì)于(yú)測量管的(de)問題(tí)，在管(guǎn)道安裝時(shí)就盡(jìn)量選用光滑度(dù)高(gāo)，質量好的管(guǎn)道，必要時請專業廠家定制測(cè)量管(guǎn)道(dào)、連接法蘭，冷(lěng)凝器(qì)等，補(bǔ)償(cháng)用的溫度和(hé)壓力(lì)測(cè)量點也(yě)可以(yǐ)統一(yī)開工(gōng)獲取。雖(suī)說(shuō)一次(cì)性投(tóu)資高些，但由(yóu)于投入使用(yòng)後沒有(yǒu)特别原因，一般(bān)不(bú)進行更換，還是使用(yòng)周期越(yuè)長越好，這樣(yàng)綜.合(hé)經濟(jì)效益還是高些。
2.2測量信号的傳(chuán)遞失真(zhēn)
測(cè)量信(xìn)号傳遞是孔闆(pǎn)前後的差壓信(xìn)号經導壓管(guǎn)傳遞到
差壓(yā)變送器
，由于結構的(de)不同(tóng)，孔(kǒng)闆(pǎn)流量計不(bú)同于(yú)渦街(jiē)流量(liàng)計(jì)那樣直(zhí)接裝(zhuāng)在管道上(shàng)，它需要進(jìn)行信(xìn)号傳(chuán)遞。對于蒸(zhēng)汽流(liú)量(liàng)測量而言，傳(chuán)遞部(bù)分可(kě)由閥門，導壓管，冷凝(níng)器等(děng)部件(jiàn)組成(chéng)。對于(yú)信号(hào)傳遞部(bù)件來講(jiǎng)，應保證傳(chuán)遞信号不(bú)失真(zhēn)。實際(jì)使用中(zhōng)的(de)大部(bù)分故(gù)障，往往是(shì)信号(hào)傳遞(dì)失真(zhēn)引起(qǐ)的。差壓信(xìn)号産生的(de)傳遞(dì)失真比作爲補(bǔ)償用(yòng)的溫(wēn)度和壓(yā)力(lì)信号失真(zhēn)影響更(gèng)大(dà)，必須(xū)引起(qǐ)注意。冷凝(níng)器在信号(hào)傳遞(dì)中處(chù)于關鍵位(wèi)置，冷(lěng)凝(níng)器中的液面保持一定(dìng)高度，多餘的冷(lěng)凝液要(yào)回流到(dào)蒸汽(qì)管道(dào)，既要(yào)保證冷凝器中(zhōng)蒸汽很好(hǎo)地(dì)冷凝，又(yòu)要使冷凝(níng)液回流暢(chàng)通無(wú)阻。
氣相導壓管(guǎn)的一(yī)次根(gēn)部閥(fá)門應保證蒸汽(qì)氣相進(jìn)入(rù)冷凝器，冷(lěng)凝器(qì)裏面(miàn)多餘的冷(lěng)凝液(yè)回流到(dào)蒸(zhēng)汽管(guǎn)道，否(fǒu)則兩(liǎng)隻冷凝器(qì)液面不能(néng)保持(chí)相平(píng)，會對(duì)差壓信号産生附(fù)加誤(wù)差。一次根部(bù)閥門盡量(liàng)選用閘閥，保證(zhèng)壓力信号傳遞(dì)通暢無阻(zǔ)，減少測量誤差(chà)。
測量(liàng)用的導壓(yā)管要(yào)加保溫伴熱，否(fǒu)則冬季不(bú)能正(zhèng)常工作。不管采用電伴(bàn)熱還是(shì)蒸汽伴熱，一定(dìng)要保證兩隻導壓管受熱均等(děng)，不然(rán)會因(yīn)導壓(yā)管(guǎn)中的液(yè)體的(de)密度不同(tóng)而産(chǎn)生附加差(chà)壓誤(wù)差。
作爲壓力補償用(yòng)的變送器(qì)一般和壓(yā)力取(qǔ)壓口(kǒu)不在同一(yī)高度上，如(rú)果變送器(qì)比取壓口(kǒu)低，所測出的壓(yā)力爲(wèi)管道中蒸(zhēng)汽的壓力(lì)加(jiā)上(shàng)導壓(yā)管中冷凝(níng)液産生的(de)壓力，可在(zài)變送器中(zhōng)進行正遷(qiān)移将(jiāng)這部(bù)分壓力遷(qiān)移掉。使變(biàn)送器(qì)測出(chū)的壓力爲(wèi)管道中實(shí)際蒸(zhēng)汽壓力。
2.3蒸(zhēng)汽密(mì)度問題産生的誤差
測量蒸汽質量流量時要(yào)根據蒸汽的密(mì)度進行計算，因蒸汽(qì)的密度計(jì)算不(bú)準(zhǔn)确産生(shēng)測量誤(wù)差。蒸汽(qì)流量測(cè)量(liàng)儀表(biǎo)中
渦街流量計(jì)
是用工藝(yì)車間提供(gòng)的蒸(zhēng)汽密(mì)度值爲參考值(zhí)，不是(shì)實際的密(mì)度值，得出的蒸(zhēng)汽流(liú)量會和實際流量(liàng)有(yǒu)誤差(chà)。選用渦街流量(liàng)計時，最好選用(yòng)能進行溫度和(hé)壓力補償的(de)型号，并(bìng)且(qiě)安(ān)裝測(cè)溫和測(cè)壓(yā)元件(jiàn)取得溫度和壓(yā)力數值。孔闆式流量(liàng)計(jì)測(cè)出(chū)的(de)流量由dcs系(xì)統顯(xiǎn)示，沒(méi)有進行溫(wēn)度壓力補償。爲了提高測量的(de)精度，必須進行(háng)溫度壓力補償。對于孔闆流量(liàng)計，取得(dé)差壓信(xìn)号(hào)的同時，還需(xū)測得溫度和(hé)壓力信号，通過dcs中(zhōng)的專用軟件進(jìn)行溫度和(hé)壓力(lì)補償(cháng)。
2.4相關(guān)系數(shù)的影響
流出系(xì)數c和(hé)可膨(péng)脹系(xì)數ε在一定範圍内可(kě)看(kàn)作常數，但是，當蒸汽的(de)狀況偏離設計(jì)狀态時，其流出(chū)系數c和可膨脹(zhàng)系數ε就會發生變化，就不能視(shì)爲常數(shù)。測量小(xiǎo)流量(liàng)時，随(suí)着雷(léi)諾數變小(xiǎo)，流出(chū)系數(shù)c将産生較(jiào)大(dà)的變化(huà)。測量(liàng)高壓時，則必須(xū)考慮氣體(tǐ)的可膨脹(zhàng)系數ε的影響，如果(guǒ)我們隻(zhī)補償(cháng)密度變化(huà)的影響，即(jí)使實(shí)現了(le)對(duì)密(mì)度的(de)完全補償(cháng)，其它各參數變(biàn)化累(lèi)加後的最大誤(wù)差仍達(dá)6%左右，其中，可膨脹系數(shù)ε引入的(de)誤差最(zuì)大。所以，要想提高儀表的測量(liàng)精度，除補償密度外還應(yīng)考慮整個補償方程中其(qí)它參數變(biàn)化的補償(cháng)問題。dcs中的蒸(zhēng)汽測量(liàng)模塊中，不僅有密度(dù)補償方式(shì),還有流出系數(shù)c和可膨脹(zhàng)系數(shù)ε的修正辦法，隻(zhī)要我們選用合(hé)适的(de)流量測量(liàng)模塊，就(jiù)能提高(gāo)蒸汽流量的測(cè)量精度。
一般認爲，蒸汽(qì)幹(gàn)度x較高(x≥95%)時流(liú)體可視(shì)爲單相流(liú)體。溫度壓力(lì)補(bǔ)償可(kě)按通常方法進行。但出現-定誤(wù)差。幹(gàn)度越(yuè)低密(mì)度越(yuè)大。在蒸汽(qì)幹度較低(x<95%)時，管(guǎn)道中的流體處(chù)于二相(xiàng)流狀态(tài)。情況嚴重(zhòng)時，流(liú)體分層流動，産(chǎn)生誤差更大。目(mù)前還沒有在(zài)線(xiàn)的幹度(dù)測(cè)量儀(yí)表測量(liàng)蒸汽的幹度(dù)，最好的辦(bàn)法就是加強蒸(zhēng)汽傳輸(shū)管道的(de)保溫，提高(gāo)蒸汽(qì)的過熱度，使蒸汽的(de)幹度較高，測量(liàng)也比較準(zhǔn)确。
3.結論(lùn)
由于目前使(shǐ)用(yòng)的流量(liàng)儀表測量(liàng)蒸汽，由于(yú)被測介質(zhì)的特(tè)殊性(xìng)，存在測量(liàng)不準确的(de)情況，我們隻有(yǒu)對可能産生的(de)誤差(chà)原因進行認(rèn)真(zhēn)分析，從一(yī)次檢測元(yuán)件的(de)安裝，到閥門、導(dǎo)壓管、冷(lěng)凝器及差壓(yā)變送器的(de)安裝，再對(duì)蒸汽(qì)密度的溫度(dù)壓(yā)力補(bǔ)償和(hé)相關參數的修正，都采取(qǔ)适當(dāng)措施(shī)加以(yǐ)防止可能(néng)出現的問題，才(cái)能提(tí)高(gāo)蒸(zhēng)汽流量測量的精度(dù)。找到(dào)一條(tiáo)成功(gōng)的蒸汽流(liú)量測(cè)量之(zhī)路。
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