如何提高蒸汽流量計量的準確性
發(fā)布時間：2023-07-30 14:28:44來源：hseauto.cn來源：..
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1 蒸汽流量計量的特點
1.1 飽和蒸汽流量計量中的“兩相流”
當前，用戶基本上使用飽和蒸汽，通常用干度（指飽和蒸汽中的含水量多少）來衡量飽和蒸汽的質(zhì)量好壞。最好的是干飽和蒸汽，一般稱為過熱飽和蒸汽，其含水量可忽略不計；干度差的稱濕飽和蒸汽，含水量最多可達30%，這就存在著飽和蒸汽的“兩相流”問題。因為任何蒸汽計量儀表在計算飽和蒸汽流量時所用的設(shè)計壓力下的蒸汽密度值都采用其干度X=1時的數(shù)值，也就是干蒸汽的數(shù)值；同時，濕蒸汽因含有密度比干蒸汽大數(shù)百倍的液體水粒，在管道中流動時其速度要比干蒸汽小，這樣所測得的差壓值就低了，反映在儀表讀數(shù)、記錄上就存在著密度和流速受干度影響所帶來的疊加性的雙重負誤差，并造成濕飽和蒸汽計量難度。
1.2 蒸汽流量計量中的蒸汽密度補償
計量飽和蒸汽或過熱蒸汽常用質(zhì)量流量，單位為kg/h或t/h。質(zhì)量流量大小與蒸汽的密度有關(guān)，而蒸汽的密度又直接受蒸汽的壓力及溫度影響。在蒸汽計量過程中，隨著蒸汽壓力及溫度不斷變化，密度也隨著變化，使質(zhì)量流量也隨著變化。如果計量儀表不能跟蹤這種變化，勢必造成計量誤差。在蒸汽計量過程中，一般都是通過壓力及溫度傳感器跟蹤蒸汽壓力及溫度變化來達到密度補償目的。飽和蒸汽的密度變化與其壓力或溫度成正比關(guān)系，因而單獨通過測壓力或測溫度都可以對飽和蒸汽進行密度補償。過熱蒸汽的密度與其壓力、溫度成函數(shù)關(guān)系，而不是正比關(guān)系。
1.3 蒸汽流量計量中的高溫高壓問題
高溫高壓是蒸汽計量又一顯著特點，它造成大多數(shù)流量計量儀表難以適應(yīng)，因而可供蒸汽計量的儀表種類不多。使用蒸汽計量儀表首先要考慮耐高溫、高壓，而且要求有良好的穩(wěn)定性、可靠性、密封性。一般都請廠家專門設(shè)計制造，并留有相當?shù)挠嗟?，以確保安全可靠運行。
2 影響蒸汽流量計量的主要問題
2.1 上下游直管段不足
對于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計，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）或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間（立體）彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調(diào)整器來調(diào)整，最簡單有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計。
2.2 蒸汽的密度補償不正確
為了正確計量蒸汽的質(zhì)量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補償。不同類型的流量計受密度變化影響的方式不同。渦街流量計的信號輸出只和流速有關(guān)，而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無關(guān)，差壓式流量計其質(zhì)量流量與流量計的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。①補償精確度的差異。測溫對補償精確度影響較大。如采用相同精度等級的溫度和壓力感應(yīng)器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。②壓力測量影響因素。在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會影響蒸汽密度的計算，引起流量計量的誤差。對于上述現(xiàn)象，可在二次表（流量計算機內(nèi)）進行零點遷移，既簡單又準確。
2.3 蒸汽干度的影響
目前，用于測量蒸汽流量的流量計大部分為體積流量計，首先測得體積流量，然后通過蒸汽的密度計算質(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)會低于實際的流量。因此流量計的二次儀表（流量計算機）應(yīng)該具有設(shè)置飽和蒸汽干度的功能。但在實際工況確定蒸汽的干度也很困難。如果能夠改進蒸汽流量計入口處的蒸汽品質(zhì)，則能改進蒸汽流量計的測量精度。
3 提高蒸汽流量計量的準確性措施
3.1 正確選擇蒸汽流量計
選擇好量程，量程的測定范圍對計量的影響較大，傳感器的測程范圍既能適應(yīng)高峰時期的最大流量，又能適應(yīng)低峰時期的最小流量，一般安裝時要選擇量程比大的流量儀，或者是將多個測量計連接使用，滿足工程的使用條件。選擇好安裝的流量計后就要考慮管道大小、輸出形式等對測定儀器的影響，如果選用節(jié)流式流量計要按設(shè)計要求，進行管道粗細的選擇，這樣就能提高測定的準確性；而渦街流量計在輸出時要選擇脈沖式輸出，可以防止輸送中的附加誤差。
3.2 合理安裝蒸汽流量計
不可將儀器安裝在管道位置的最低部位，安裝位置的上下要有滿足長度的直管段。引壓管設(shè)置的長度和內(nèi)壁直徑要有一定的范圍，這樣的范圍不易堵塞且利易于流量計進行計量。正、負引管要防止因季節(jié)或距離的原因?qū)е聹囟茸兓町惔?，而產(chǎn)生計量誤差。必須要安裝冷凝器，冷凝器的安裝位置要與蒸汽的正負引壓管有相同的等高面，其容積要足夠大。
3.3 運行中要嚴格按照規(guī)范進行操作，并定期檢查維護
在操作運行中，要嚴格按照相應(yīng)的規(guī)范流程進行，并對長時間運轉(zhuǎn)的計量儀器進行磨損等方面的檢查與維修。首先，開始運行時要正確操作各儀器的順序。先檢查冷凝器以及相應(yīng)的導(dǎo)壓管內(nèi)是否充滿水，導(dǎo)壓管與各閥門是否有泄露現(xiàn)象，然后再依照運行流程進行投運。開啟順序：打開平衡閥門；打開負壓閥，開啟過程中，要注意力度的掌控，一般進行緩慢開啟；打開正壓閥。開啟一定時間后要同時關(guān)閉正負兩個閥門。檢查冷凝器內(nèi)的冷凝水是否達到兩邊平衡，若滿足要求則要對差壓輸送器進行調(diào)整，使其靜壓處在規(guī)范要求內(nèi)。冷凝器中水面若沒有相齊，會致使調(diào)節(jié)后的差壓輸送器中仍然存在一定的靜壓偏差。再一次打開正負兩個閥門。閉合平衡閥門，并啟動計量表。其次，在計量儀器進行運轉(zhuǎn)的過程中，要對儀器進行定期檢查。不管是什么樣的流量計量裝置，在長時間的運轉(zhuǎn)中都會產(chǎn)生腐蝕、磨損等現(xiàn)象。因此，在計量儀器的正常運轉(zhuǎn)中，要對儀器的外形進行日常的檢查，或者定期采集測定數(shù)據(jù)并進行分析比對，也可通過繪制曲線來核查，若發(fā)生異常，就要分析問題的發(fā)生部位并及時處理。例如，如果安裝的是節(jié)流型流量計，由于該流量計的形狀會影響測定的準確性，因此，就要對該儀器的尺寸與形狀進行定期查驗，如果幾何外形變化不大，則對獲得的數(shù)據(jù)要進行適當修正，如果變化較大，則要實施儀器更換。最后，要對各個運行儀器進行更新維護。由于蒸汽管道環(huán)境的原因，使得各儀器都長時間處于高壓、高溫的條件下，儀器容易發(fā)生部件故障，如阻塞、銹蝕等情況，需要定期的維護。例如，在渦街流量計運轉(zhuǎn)過程中，要定期觀察各部件的運行速度，三角柱的縫隙中有無異物發(fā)生阻塞。而孔板差壓流量儀要觀察孔板的開口面有無銹跡和異物，嚴重時要更換。
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