?div id="m50uktp" class="box-center"> ?捎蛇^熱蒸汽密度表查得。
過熱蒸汽在經(jīng)過長(zhǎng)距離輸送后
,隨著工況(如溫度
、壓力等)的變化,特別是在過熱度不高的情況下
,會(huì)因?yàn)闊崃繐p失溫度降低而使其從過熱狀態(tài)進(jìn)入飽和或過飽和狀態(tài)
,轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過飽和蒸汽。飽和蒸汽突然大幅度減壓
,液體出現(xiàn)絕熱膨脹時(shí)也會(huì)轉(zhuǎn)變成為過熱蒸汽
,這樣就形成汽液兩相流介質(zhì)。
1.2 飽和蒸汽
未經(jīng)過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽
。它是無色
、無味、不能燃燒又無腐蝕性的氣體
。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(shù)來表示
。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分?jǐn)?shù)。
飽和蒸汽具有如下特點(diǎn):①飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對(duì)應(yīng)
,二者之間只有一個(gè)獨(dú)立變量
。②飽和蒸汽容易凝結(jié),在傳輸過程中如有熱量損失
,并導(dǎo)致溫度與壓力的降低
。嚴(yán)格來說,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)方程式來描述。③準(zhǔn)確計(jì)量飽和蒸汽流量比較困難
,因?yàn)轱柡驼羝母啥入y以保證
,一般流量計(jì)都不能準(zhǔn)確檢測(cè)雙相流體的流量,蒸汽壓力波動(dòng)將引起蒸汽密度的變化
,流量計(jì)示值產(chǎn)生附加誤差
。所以在蒸汽計(jì)量中,必須設(shè)法保持測(cè)量點(diǎn)處蒸汽的干度以滿足要求
,必要時(shí)還應(yīng)采取補(bǔ)償措施
,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測(cè)量。
2 測(cè)量的分析
目前使用流量?jī)x表測(cè)量蒸汽流量
,測(cè)量介質(zhì)都是指單相的過熱蒸汽或飽和蒸汽
。對(duì)于相流經(jīng)常變化的蒸汽,肯定會(huì)存在測(cè)量不準(zhǔn)確的問題
。這個(gè)問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度
,盡量減少蒸汽的含水量
,例如加強(qiáng)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(cè)量的準(zhǔn)確度
。然而這些方法并不能*解決蒸汽流量測(cè)量不準(zhǔn)確的問題
,解決這一問題的根本辦法是開發(fā)一種可測(cè)兩相流動(dòng)介質(zhì)的流量?jī)x表。
當(dāng)蒸汽的工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)
,流量示值將產(chǎn)生誤差
。對(duì)流量測(cè)量也產(chǎn)生影響,所以蒸汽流量的測(cè)量需要采取補(bǔ)償措施
,并且因蒸汽的狀態(tài)變化補(bǔ)償因素也比較復(fù)雜
。過熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個(gè)參數(shù)決定
,而且在參數(shù)的不同范圍內(nèi)
,密度的表達(dá)形式也不相同,無法用同一通式表示,所以不能獲得統(tǒng)一的密度計(jì)算公式
,只能個(gè)別推導(dǎo)求得溫度
、壓力補(bǔ)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(bǔ)償外
,還需要考慮對(duì)氣體膨脹系數(shù)的補(bǔ)償
。
無論采用何種流量計(jì)檢測(cè)飽和蒸汽的流量,在蒸汽壓力波動(dòng)的條件下工作
,必須采取壓力補(bǔ)償措施
,這是因?yàn)樵诹髁糠匠讨校己姓羝芏鹊囊蛩?div id="4qifd00" class="flower right">
,工作條件與設(shè)計(jì)條件不一致時(shí)
,讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生誤差,誤差的大小和工作壓力與設(shè)計(jì)壓力偏差的大小有關(guān)
,P實(shí)>P設(shè)將出現(xiàn)負(fù)誤差
,否則將出現(xiàn)正誤差。蒸汽的干度條件是關(guān)系到能否準(zhǔn)確計(jì)量蒸汽流量的重要條件
,目前正在研制在線蒸汽干度檢測(cè)儀表
,待干度儀表應(yīng)用于蒸汽流量計(jì)量與補(bǔ)償系統(tǒng),必將進(jìn)一步提高計(jì)量的準(zhǔn)確性
。目前應(yīng)采取以下三項(xiàng)措施:(1)輸送蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防止熱量損失
。(2)在蒸汽管路上要逐段疏水,在管道的zui低處及儀表前的管道上應(yīng)設(shè)置疏水器
,及時(shí)排出冷凝水
。(3)鍋爐操作中應(yīng)避免出現(xiàn)汽包液位過高現(xiàn)象,盡量減少負(fù)荷出現(xiàn)大的波動(dòng)
。
3 流量?jī)x表的選型
目前
,工業(yè)用流量?jī)x表種類多達(dá)60余種,主要有渦街流量計(jì)
、差壓式(孔板
、均速管、彎管)流量計(jì)
、分流旋翼式流量計(jì)
、阿牛巴流量計(jì)、浮子式流量計(jì)等
。而歷*還沒有一種對(duì)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?jī)x表,任何流量?jī)x表都有它特定的適用性
,也有其局限性
。如果流量?jī)x表選擇不當(dāng),流量肯定測(cè)量不準(zhǔn)
。但流量測(cè)量是一種復(fù)雜的技術(shù)
,而流量?jī)x表種類繁多,即使針對(duì)某一確定的應(yīng)用
,選擇一款合適的流量?jī)x表也就變成一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作
,需要在做出zui終選擇之前仔細(xì)而深入地考慮和權(quán)衡許多與測(cè)量問題有關(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(yīng)用中,太多的故障是由于儀表的選型不合理造成的
,詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的工況條件及介質(zhì)參數(shù)
,選擇合適的壓力,溫度
,防護(hù)
,防爆等級(jí)及材質(zhì),結(jié)構(gòu)方式
,以保證儀表能運(yùn)行在*狀態(tài)
。
蒸汽計(jì)量在選擇流量?jī)x表時(shí)應(yīng)考慮5個(gè)主要因素:測(cè)量方法、性能要求和儀表規(guī)范
、被測(cè)流體特性
、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)條件(購(gòu)置費(fèi)用
、安裝費(fèi)用
、運(yùn)行費(fèi)用、校驗(yàn)費(fèi)用
、維護(hù)費(fèi)用)
。在我們的實(shí)際工作中
,無論工礦企業(yè)上是用于生產(chǎn)還是石家莊市的集中供熱工作中
,使用zui多的是孔板式(噴嘴式)流量計(jì)和渦街流量計(jì),在此以這兩種流量計(jì)為例加以比較說明:
3.1 差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是由安裝于管道中的流量檢測(cè)件(即產(chǎn)生差壓裝置
,簡(jiǎn)稱一次儀表)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計(jì)算流量的儀表,由差壓裝置
、引壓管和差壓計(jì)三部分組成
。這種以孔板流量計(jì)為代表的差壓式流量計(jì)應(yīng)用歷史悠久
、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,應(yīng)用十分普遍
,可不必實(shí)流標(biāo)定
、差壓顯示儀表的標(biāo)準(zhǔn)化以及系列化和通用化程度高、理論精度高
、應(yīng)用范圍廣和適應(yīng)性強(qiáng)
、初始投資費(fèi)用低。但經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用
,發(fā)現(xiàn)孔板流量計(jì)也存在不足:
?div id="jfovm50" class="index-wrap">、賾?yīng)用中許多因素(設(shè)計(jì)參數(shù)與工況參數(shù)不符,上游直管段長(zhǎng)度不足
,孔板和管道不同心
,孔板A面受污,銳角磨損等)對(duì)其測(cè)量精度有非常大的影響
,使其測(cè)量誤差增大
,致使度降低。特別是要經(jīng)常對(duì)差壓變送器進(jìn)行校驗(yàn)
,以保證零點(diǎn)的準(zhǔn)確
,并經(jīng)常對(duì)三通閥門進(jìn)行檢查,防止發(fā)生堵塞而導(dǎo)致的計(jì)量失準(zhǔn)
。
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、诎惭b工程量大,較為麻煩
,且要求高
,需經(jīng)常維護(hù)及拆洗的工作量較大。
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、坌枧洳顗鹤兯推魇褂?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">,增加了維護(hù)的工作量,另需敷設(shè)導(dǎo)壓管
,且在冬季需對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行保溫
,不可以安裝在室外。
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、芰髁苛砍瘫葹?∶3~1∶4范圍度低
,對(duì)小流量的測(cè)量困難,流量范圍窄
。
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、輭毫p失較大,刻度非線性
,運(yùn)行費(fèi)用高
。
3.2 渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理而研制成功的一種新型流量計(jì)
。70至80年代是渦街流量計(jì)迅速發(fā)展時(shí)期,開發(fā)出眾多類型阻流體及檢測(cè)性的渦街流量計(jì)
,并大量投放市場(chǎng)
。我國(guó)渦街在發(fā)展高峰期,曾達(dá)到數(shù)十家
,應(yīng)該說
,渦街流量計(jì)尚屬發(fā)展中的產(chǎn)品,但由于它具有其它流量計(jì)不可兼得的優(yōu)點(diǎn)
,使用渦街流量計(jì)的比例大幅度上升
,已經(jīng)廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域,將在未來流量?jī)x表中占主導(dǎo)地位
,是孔板流量計(jì)的理想替代產(chǎn)品
。它具有以下特點(diǎn):
①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固
,測(cè)量部分無可動(dòng)部件
,長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠。
?div id="m50uktp" class="box-center"> 、诰S護(hù)量少且維護(hù)十分方便
,安裝費(fèi)用低。
?div id="m50uktp" class="box-center"> 、圯敵雠c流量成正比的脈沖信號(hào)
,無零點(diǎn)漂移,精度高
,并方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)
。
④應(yīng)用范圍廣
,適用于各種氣體
、蒸汽和液體的流量測(cè)量。
?div id="m50uktp" class="box-center"> 、萘髁繙y(cè)量范圍寬
,量程比可達(dá)1∶10。
?div id="m50uktp" class="box-center"> 、迚毫p失小
,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義
。
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、咴谝欢ǖ睦字Z數(shù)范圍內(nèi),輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化影響
,儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)
,測(cè)量流體的體積流量無需補(bǔ)償,調(diào)換配件后無需重新標(biāo)定儀表的系數(shù)
。
但該流量計(jì)也存在一定的局限性:
?div id="4qifd00" class="flower right">
、贉u街流量計(jì)是一種速度式流量計(jì),漩渦分離的穩(wěn)定性受流速影響
,故它對(duì)直管段有一定的要求
,一般是*D、后5D
。
?div id="4qifd00" class="flower right">
、跍y(cè)量液體時(shí),上限流速受壓損和氣蝕現(xiàn)象限制
,一般是(0.5~8)m/s
。
③測(cè)量氣體時(shí)
,上限流速受介質(zhì)可壓縮性變化的限制
,下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制,蒸汽是(8~25)m/s
。
?div id="4qifd00" class="flower right">
、軕?yīng)力式渦街流量計(jì)對(duì)振動(dòng)較為敏感,故在振動(dòng)較大的管道安裝流量計(jì)時(shí)
,管道要有一定的減震措施
。
⑤應(yīng)力式渦街流量計(jì)采用壓電晶體作為檢測(cè)傳感器
,故其受溫度的限制
,一般為(-40~+300)℃,測(cè)量溫度不高于400℃
,否則探頭極易因老化而失準(zhǔn)
。
⑥抗電磁干擾和射頻干擾差
。
?div id="m50uktp" class="box-center"> 、弋?dāng)流體介質(zhì)為兩相流或者脈動(dòng)流時(shí)對(duì)測(cè)量有影響。
?div id="m50uktp" class="box-center"> 、鄽v史較短
,日常工作常遇到許多理論無法解釋的困難,實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足
。
4 結(jié)束語
綜上所述
,在能源越來越成為*共同關(guān)心的問題時(shí),蒸汽計(jì)量工作的重要性已日益顯現(xiàn)
,用熱單位與供熱企業(yè)之間的蒸汽計(jì)量的準(zhǔn)確與否
,直接關(guān)系到雙方的經(jīng)濟(jì)利益
,我市用于貿(mào)易結(jié)算的蒸汽流量計(jì)強(qiáng)檢率達(dá)98%以上,大大減少雙方的貿(mào)易糾紛
。而企業(yè)內(nèi)部的蒸汽結(jié)算同樣也關(guān)系到企業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益
。準(zhǔn)確、可靠的計(jì)量是加強(qiáng)管理的前提
,如何實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)
,節(jié)約能源,提高能源利用效率
,促進(jìn)能源管理工作的深入開展
,是我們搞好計(jì)量工作的目的。因此
,蒸汽流量?jī)x表的選用是非常重要的
,是準(zhǔn)確測(cè)量蒸汽流量的前提條件。
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