如何保證蒸汽流量的準(zhǔn)確計(jì)量
發(fā)布時(shí)間：2022-10-26 02:58:33來(lái)源：www.qh-sr.com來(lái)源：..
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自工業(yè)革命以來(lái)， 蒸汽由于具有容易產(chǎn)生、輸送、控制、熱容量高以及無(wú)毒、無(wú)味等特點(diǎn)，常作為工作流體或載熱介質(zhì)被廣泛應(yīng)用。蒸汽流量的計(jì)量一直是蒸汽應(yīng)用的重要內(nèi)容之一。使用蒸汽流量計(jì)的主要目的包括：
（1）改進(jìn)工廠的效率，確定用汽高峰時(shí)間和設(shè)備，合理使用蒸汽的制造方法，避免鍋爐的超負(fù)荷運(yùn)行；監(jiān)視能源的使用效率。
?。?）改進(jìn)工藝制程的控制。
（3）計(jì)量蒸汽用量，進(jìn)行內(nèi)部或外部的計(jì)費(fèi)。
目前，在國(guó)內(nèi)關(guān)于蒸汽測(cè)量方面存在不少誤區(qū)，很多用戶往往認(rèn)為購(gòu)買了高品質(zhì)的流量計(jì)就可以得到準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果。而蒸汽的計(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。因此經(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幾方面：
（1）實(shí)際蒸汽流量低于流量計(jì)的可精確計(jì)量的最小流量（量程比不足）。
?。?）安裝不正確。如在管道方向上的安裝，流量計(jì)上下游安裝的直管段不足（存在流動(dòng)擾動(dòng)）。
?。?）蒸汽的密度補(bǔ)償不正確（測(cè)溫測(cè)壓不準(zhǔn)）。
?。?）蒸汽中含水（未作干度補(bǔ)償）。
?。?）差壓傳送誤差（差壓變送器）等等。
?。?）流量積算儀參數(shù)設(shè)計(jì)不正確。
下面具體討論一下影響蒸汽計(jì)量的實(shí)際問(wèn)題：
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。為了確保得到的流量信息能夠正確表示在整個(gè)制程工況或需求范圍內(nèi)的蒸汽流量，流量計(jì)必須能夠測(cè)量從極端的低負(fù)荷至最大負(fù)荷整個(gè)范圍。而實(shí)際的蒸汽負(fù)荷可能無(wú)法知道或變化很大，因此流量計(jì)在可能的流動(dòng)工況下具有盡可能大的量程比。另外，流量計(jì)口徑的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷而非管道口徑， 過(guò)大的口徑造成實(shí)際量程比的下降V錐流量計(jì)的量程比寬優(yōu)于其他流量計(jì)，可達(dá)10：1～20：1，當(dāng)實(shí)際流量低于最小流量值時(shí)，流量計(jì)不能達(dá)到它的性能，誤差開(kāi)始積累。最好的情況是測(cè)量不再正確，最差的情況是流量會(huì)“丟失”。
2.安裝不正確
?。?）一般要求在水平管道上安裝，盡量不要選擇垂直管道或傾斜的管道。
?。?）蒸汽的流向應(yīng)與錐體上標(biāo)注的箭頭一致，且勿逆向。
?。?）引壓口方向不正確。
測(cè)量蒸汽時(shí)，引壓口方向應(yīng)在中間水平位置，為了保證冷凝器冷凝液面恒定和正負(fù)導(dǎo)壓管段上的冷凝液面高度一致，正負(fù)取壓口處于與管道對(duì)稱位置，正負(fù)取壓口在同一水平面上。
?。?）上下游直管段不足v錐使管道中心流速變慢、管壁附近的流速加快，有效地改善了流體流速的分布，極大縮短了前后直管的長(zhǎng)度，其前后安裝直管段一般要求分別約為3D和1D。具體如下：
如果上下游直管段不足，則會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展，造成差壓值的偏小，引起誤差。
3.蒸汽的密度補(bǔ)償不正確（測(cè)溫測(cè)壓不準(zhǔn)）
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。V錐流量計(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)。
3.1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。一般對(duì)于上述現(xiàn)象，可在流量積算儀進(jìn)行零點(diǎn)遷移，既簡(jiǎn)單又準(zhǔn)確。
3.2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)。例如，測(cè)溫鉑熱電阻的插入深度不夠，鉑熱電阻的安裝保護(hù)套內(nèi)未充入導(dǎo)熱油，鉑熱電阻未按規(guī)定側(cè)向安裝，安裝鉑熱電阻的管道上無(wú)保溫層等，都將導(dǎo)致測(cè)溫偏低。
3.3對(duì)于需要減壓使用的蒸汽，應(yīng)將V錐流量計(jì)安裝在減壓閥之前，此時(shí)蒸汽未經(jīng)減壓，按飽和蒸汽補(bǔ)償方法處理，只需溫度補(bǔ)償或壓力補(bǔ)償一種即可保證測(cè)量精度。如果流量計(jì)只能安裝在減壓閥后面，則蒸汽有可能過(guò)熱，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償，以保證精度。安裝方向依次按著蒸汽流向?yàn)?strong>V錐流量計(jì)、壓力、溫度，測(cè)量壓力溫度的裝置應(yīng)安裝到V錐流量計(jì)的后面。
4.蒸汽干度的影響（飽和蒸汽）
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。
5.差壓傳送誤差
V錐流量計(jì)是一種差壓式流量計(jì)，流體在測(cè)壓管中流過(guò)V錐體時(shí)，在錐體前后形成流態(tài)局部收縮使流體流速加快，靜壓下降，在V錐體前后產(chǎn)生一定的差壓，流速越快產(chǎn)生的差壓越大，通過(guò)差壓值即可測(cè)量計(jì)算出流體流量。
?。?）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。
?。?）引壓管布置不合理。差壓信號(hào)的引壓管應(yīng)按最短距離敷設(shè)。一般信號(hào)管路越長(zhǎng)，內(nèi)徑應(yīng)越大。引壓管長(zhǎng)度<16米，內(nèi)徑7～9mm；長(zhǎng)度16～45米，內(nèi)徑10mm；長(zhǎng)度45～90米，內(nèi)徑13mm。引壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè)，其傾斜度小于1：12。引壓管線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。引壓管線應(yīng)定期檢查維護(hù)，確保無(wú)泄漏無(wú)堵塞。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。
（3）蒸汽密度測(cè)量值ρ不正確。目前用來(lái)測(cè)量蒸汽質(zhì)量流量的許多流量計(jì)系統(tǒng)沒(méi)有自動(dòng)的壓力和溫度補(bǔ)償，指定操作在某一壓力下。如現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有測(cè)溫測(cè)壓裝置，只是在HS3000X流量積算儀設(shè)置三級(jí)參數(shù)，手動(dòng)輸入蒸汽的最高壓力和最高溫度，這樣蒸汽的密度為一恒定值。在現(xiàn)實(shí)中，蒸汽系統(tǒng)負(fù)荷的變化、系統(tǒng)的壓力降和制程參數(shù)的變化都會(huì)引起壓力的變化，有時(shí)這種變化是很大的。
蒸汽的密度隨著蒸汽的溫度、壓力變化而變化，因此，在蒸汽流量計(jì)量中必須安裝測(cè)量溫度、壓力的裝置，測(cè)量出真實(shí)的壓力值，才能測(cè)量出真實(shí)的蒸汽密度，才能提高蒸汽流量計(jì)量的準(zhǔn)確性，減小計(jì)量誤差。
蒸汽分飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽由于蒸汽性質(zhì)不同，在相同的壓力下蒸汽密度是不同的。因此，在蒸汽流量的計(jì)量中所采用的計(jì)量方法也不同。應(yīng)根據(jù)被測(cè)蒸汽的性質(zhì)，合理的選擇計(jì)量?jī)x器、儀表和補(bǔ)償為了正確測(cè)量蒸汽的流量，用戶在實(shí)際應(yīng)用必須充分注意：
?。?）蒸汽流量的變化，盡可能選擇流量量程比大的流量計(jì)，避免在小流量時(shí)測(cè)量不正確和流量“丟失”現(xiàn)象。
?。?）蒸汽系統(tǒng)壓力和溫度的變化，為避免壓力或溫度的波動(dòng)引起的非測(cè)量性誤差，蒸汽流量計(jì)應(yīng)具有自動(dòng)蒸汽密度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/span>
（3）飽和蒸汽干度的影響，應(yīng)注意干度的修正，同時(shí)確保供給流量計(jì)高品質(zhì)的蒸汽。
?。?）確保蒸汽流量正確計(jì)量，流量計(jì)良好的安裝非常關(guān)鍵。
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