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测量蒸汽用涡街流量计

作者:江苏宏仪自动化仪表有限公司 日期:2019-05-31
测量蒸汽用涡街流量计
 
 
   蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽,蒸汽流量测量受蒸汽密度的影响较大,对过热蒸汽要进行温度、压力的补偿;再者受饱和蒸汽和过热蒸汽的界限的划分影响,给蒸汽流量的测量也带来了一定的难度。蒸汽是使用最为广泛的载热工质,是重要的二次能源,蒸汽流量的准确测量对节省能源、提高经济效益等方面都有重要的意义。
 
   用于蒸汽流量测量的流量仪表主要有涡街流量计和差压式(孔板,“均速管、弯管)流量计。差压式测量最先普遍使用的孔板流量计,由于压损大,维护量大,精度等级低等原因,已经被很多厂家逐渐淘汰,而象威力巴截流装置、弯管流量汁等一是测量的压差较低,二是安装要求比较严格,都会给蒸汽测量带来~定的误差。相较而言,用涡街流量计测量蒸汽流量则效果要。我们都知道涡街是运用卡曼漩涡的原理来进行流量测量的一种流量计。
 
蒸汽流量测量按工作原理可分为直接式质量流量计和推导式(也称间接式)质量流量计两大
 
类。前者直接检测与质量流量成函数关系的变量求得质量流量,后者用体积流量计和其它变量测量仪表,或两种不同测量原理的流量计组合成仪表,经过计算求得质量流量。现在广泛使用的蒸汽质量流量计绝大多数仍为推导式,涡街流量计就属于推导式质量流量计。涡街流量计测量质量流量的表达式为
 
qm=3.6pf
 
(2)式中:qm为质量流量,kg/11;
 
f为涡街流量计输出频率,p,s;
 
kt为工作状态下的流量系数,P几:pf为流体密度,kg,m3。
 
由式(2)可见,工程上普遍使用的推导式蒸汽质量流量系统,关键是求取蒸汽密度,而该值可根据温度、压力通过查密度表求取。由于蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽,对于过热蒸汽要进行温度、压力补偿,对于真正意义上的饱和蒸汽只需进行温度或压力补偿即可,下面以过热蒸汽为例进行讨论。在实际测量时,由于工况变化,饱和蒸汽和过热蒸汽都有可能偏离原来的设计状态,使得通常由蒸汽温度、压力求取其密度的关系发生变化,从而对计量准确性造成影响。当过热蒸汽在经过长距离输送后或由于管道保温措施不当。往往会因为热量损失、温度降低而使其从过热状态进入临界饱和状态,甚至部分蒸汽冷凝出现相变而变成水滴。这些水滴对流量测量结果究竟有多大的影响?下面举例说明。有一常用压力为1.0MPa的过热蒸汽,其流量为q。,假设经过长距离输送后有10%q。冷凝成水滴,令其为qml,而保持气态的部分为q吣从定义知,此时湿蒸汽的干度为
 
X=qms/qnl=90%(3)
 
由于采用温压补偿,故依临界饱和状态查表,得到此时的蒸汽(干部分)密度ps=5.6808kg,m3,查水舞度表得知pF882.47k∥m3,显然水滴与蒸汽干部分的体积流量分别为qvl=qml/pl(4)
 
qvs=qms,ps‘(5)
 
式中:q,I为水滴的体积流量;q,。为蒸汽干部分的体积流量。由定义知,蒸汽干部分体积流量占湿蒸汽总体积流量q。之比Rv为RV=qVs,qVqV(6)
 
所以RV=l/p“pl(1/X.1)+I(7)
 
在该例中,Rv=99.93%,由此可见,在湿蒸汽中,水滴所占的体积比可忽略不计。

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