當(dāng)前,在國(guó)內(nèi)關(guān)于蒸汽測(cè)量方面存在不少誤區(qū),很多用戶(hù)往往認(rèn)為購(gòu)買(mǎi)了高品質(zhì)的流量計(jì)就可以得到準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果。蒸汽的計(jì)量不同于其它流體如水、空氣等介質(zhì),在實(shí)際測(cè)量中影響其精確測(cè)量的因素較多,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)流量計(jì)本身檢定合格,而實(shí)際卻感覺(jué)計(jì)量“不準(zhǔn)”的現(xiàn)象。影響蒸汽流量準(zhǔn)確計(jì)量的因素主要有以下六個(gè)方面。
(1)量程比不足。量程比是指一個(gè)流量計(jì)能確保給定的精度和再現(xiàn)性的范圍內(nèi),所能測(cè)量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比時(shí)我們必須小心,因?yàn)榱砍瘫仁腔趯?shí)際的流速,蒸汽系統(tǒng)一般的最大允許速度為35m/s,更高的流動(dòng)速度會(huì)引起系統(tǒng)的沖蝕和噪音。而不同的流量計(jì)允許的最低流速是不同的,一般渦街流量計(jì)所能測(cè)量的最低蒸汽流速為2.8m/s,對(duì)于量程比不足的情況,應(yīng)采用大量程比的流量計(jì)(GilfloILVA流量計(jì)的最低允許流速為0.6m/s,最大量程比可達(dá)100:1)或選擇多個(gè)流量計(jì)并聯(lián)。
(2)上下游直管段不足。對(duì)于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計(jì),其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足,則會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展,存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙(如閥門(mén))或彎管所造成,而旋渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間(立體)彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過(guò)安裝流動(dòng)調(diào)整器來(lái)調(diào)整,最簡(jiǎn)單有效的辦法是采用對(duì)上下游直管段要求較低的流量計(jì)。
(3)蒸汽的密度補(bǔ)償不正確。為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量,必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化,即蒸汽密度補(bǔ)償。不同類(lèi)型的流量計(jì)受密度變化影響的方式不同。渦街流量計(jì)的信號(hào)輸出只和流速有關(guān),而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無(wú)關(guān),差壓式流量計(jì)其質(zhì)量流量與流量計(jì)的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。①補(bǔ)償精確度的差異。測(cè)溫對(duì)補(bǔ)償精確度影響較大。如采用相同精度等級(jí)的溫度和壓力感應(yīng)器,測(cè)溫誤差引起的密度差異要大于測(cè)壓誤差。②壓力測(cè)量影響因素。在蒸汽壓力的測(cè)量中,由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會(huì)使壓力變送器測(cè)量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測(cè)壓誤差如果不予以校正,則會(huì)影響蒸汽密度的計(jì)算,引起流量計(jì)量的誤差。對(duì)于上述現(xiàn)象,可在二次表(流量計(jì)算機(jī)內(nèi))進(jìn)行零點(diǎn)遷移,既簡(jiǎn)單又準(zhǔn)確。③溫度測(cè)量影響因素。從流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)使用的情況來(lái)看,溫度測(cè)量誤差除了測(cè)溫元件的固有誤差之外,還同安裝的不規(guī)范有關(guān)。
(4)蒸汽干度的影響。目前,用于測(cè)量蒸汽流量的流量計(jì)大部分為體積流量計(jì),首先測(cè)得體積流量,然后通過(guò)蒸汽的密度計(jì)算質(zhì)量流量,也就是假定蒸汽為完全干燥。但是,蒸汽并非完全干燥,如果不考慮蒸汽干度的影響,得出的數(shù)據(jù)會(huì)低于實(shí)際的流量。因此流量計(jì)的二次儀表(流量計(jì)算機(jī))應(yīng)該具有設(shè)置飽和蒸汽干度的功能。但在實(shí)際工況確定蒸汽的干度也很困難。如果能夠改進(jìn)蒸汽流量計(jì)入口處的蒸汽品質(zhì),則能改進(jìn)蒸汽流量計(jì)的測(cè)量精度。
(5)管道振動(dòng)。渦街流量計(jì)等對(duì)機(jī)械振動(dòng)比較敏感,計(jì)量結(jié)果易受干擾,應(yīng)對(duì)流量計(jì)前后管道作可靠的支撐設(shè)計(jì)。如管道振動(dòng)不可避免,應(yīng)采用抗干擾能力強(qiáng)的差壓式流量計(jì),如斯派莎克ILVA流量計(jì)。
(6)差壓傳送誤差(差壓式流量計(jì))。一是零點(diǎn)漂移。差壓變送器安裝到現(xiàn)場(chǎng)投入時(shí),往往發(fā)現(xiàn)零位輸出出廠校驗(yàn)時(shí)的零位輸出不一致。這種零位輸出偏離稱(chēng)為靜壓誤差。其調(diào)整方法是向正負(fù)壓室通入相同的靜壓,將三閥組的高低壓閥中一個(gè)打開(kāi),另一個(gè)關(guān)閉,將平衡閥打開(kāi),如果懷疑正負(fù)壓室內(nèi)尚未充滿(mǎn)被測(cè)介質(zhì),則可通過(guò)正負(fù)壓室上的泄流閥排盡積氣(或積液),然后再檢查變送器的輸出。二是引壓管布置不合理。引壓管線(xiàn)應(yīng)保證合理的坡度使管內(nèi)可能出現(xiàn)的氣泡較快地升到母管內(nèi),管內(nèi)出現(xiàn)的雜質(zhì)等較快地下沉到排污閥。引壓管線(xiàn)應(yīng)定期檢查維護(hù),確保無(wú)泄漏無(wú)堵塞。引壓管的內(nèi)徑與被測(cè)流體的性質(zhì)和引壓管總長(zhǎng)度有關(guān),對(duì)于蒸汽系統(tǒng),引壓管的內(nèi)徑一般在10mm左右。為了避免正負(fù)壓引壓管內(nèi)介質(zhì)溫度不一致,導(dǎo)致密度出現(xiàn)差異,引起傳送失真,正負(fù)引壓管應(yīng)盡量靠近布置。當(dāng)用于室外或嚴(yán)寒地區(qū)時(shí),引壓管中的液體可能會(huì)結(jié)冰,因此需要伴熱保溫,但應(yīng)避免將伴熱管直接繞在引壓管上,導(dǎo)致介質(zhì)部分汽化,出現(xiàn)虛假誤差。
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