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    使用孔板流量計對蒸汽流量測量的準確度解析

    發表時間:2015-11-19   點擊次數:562 技術支撑:1560-1403-222
           在工業生產中的蒸汽流量測量中,蒸汽作為一種重要的中間助劑和生產原料在生產中起到了格外重要的功用,不過由于蒸汽的性質出格,出現測量不準的問題。奈何提高蒸汽流量測量的準確度,是人們谋求的目標。生產中用于測量蒸汽的儀表和標準孔板和渦街流量計、彎管流量計等產品,不過使用量多的是標準孔板流量計,本文就蒸汽流量測量中準確度不高的原因進行剖析,根據我公司蒸汽流量測量中的具體情況,并主要針對 孔板流量計 ,從一次節流元件、導壓管、到密度補償、相關系數的影響等方面進行解析,提出了提高測量準確度的主意。

    蒸汽流量計

    一、一次測量元件引起的誤差
    孔板流量計中的節流元件是尖銳的直角邊緣,流體在節流元件的入口收縮,根據伯勤恳方程,流速添补,壓力減小,孔板的測量道理即是根據孔板入口和出口的壓差進行測量的。孔板平鈍后流出系數增大,產生測量誤差。流出系數對蒸汽流量測量的影響是普遍存在的。
    測量管是節流裝置的組成部分,其結構尺寸對流體流動狀態有重要的影響,測量管除滿足前10D后5D的要求外,對內外貌的光滑度有要求。粗糙管的流速漫衍與滑润管是有區別的,流出系數不无别,管道結垢、腐蝕,流出系數發生變化,產生測量誤差。
    對于孔板入口邊緣磨損的問題,我們能够選用標準噴嘴,由于噴嘴入口是一個平滑的曲面,它的抗磨損,抗積污,抗變形水平于孔板,流出系數穩定性比孔板好,壓力損失也比孔板,而且它的檢定周期為4年,大大減少了維護費用。
    對于測量管的問題,在管道安裝時就盡量選用光滑度高,質量好的管道,時請**廠家定制測量管道、連接法蘭,冷凝器等,補償用的溫度和壓力測量點也不妨統一開工獲取。雖說投資高些,但由于投入使用后沒有原因,一般不進行換,還是利用周期好,這樣綜合經濟效益是高些。

    二、測量信號的傳遞失真
    測量信號傳遞是孔板前后的差壓信號經導壓管傳遞到差壓變送器,因为結構的区别,孔板流量計不同于渦街流量計那樣裝在管道上,它须要進行信號傳遞。對于蒸汽流量測量而言,傳遞部门可由閥門,導壓管,冷凝器等部件組成。對于信號傳遞部件來講,應保證傳遞信號不失真。實際使用中的大部分故障,时常是信號傳遞失真引起的。差壓信號產生的傳遞失真比作為補償用的溫度和壓力信號失真影響大,引起注意。冷凝器在信號傳遞中處于關鍵地点,冷凝器中的液面保持一定高度,多余的冷凝液要回流到蒸汽管道,既要保證冷凝器中蒸汽很好的冷凝,又要使冷凝液回流暢通無阻。
    氣相導壓管的一次根部閥門應保證蒸汽氣相進入冷凝器,冷凝器里面多余的冷凝液回流到蒸汽管道,否則兩只冷凝器液面不能保持相平,會對差壓信號產生附加誤差。一次根部閥門盡量選用閘閥,保證壓力信號傳遞通暢無阻,減少測量誤差。
    測量用的導壓管要加保溫伴熱,否則冬季不能工作。不管采取電伴熱還是蒸汽伴熱,肯定要保證兩只導壓管受熱均等,否则會因導壓管中的液體的密度差异而產生附加差壓誤差。
    作為壓力補償用的變送器一般和壓力取壓口不在同一高度上,要是變送器比取壓口低,所測出的壓力為管道中蒸汽的壓力加上導壓管中冷凝液產生的壓力,可在變送器中進行遷移這部分壓力遷移掉。使變送器測出的壓力為管道中蒸汽壓力。

    三、蒸汽密度問題產生的誤差
    測量蒸汽質量流量時要根據蒸汽的密度進行計算,因蒸汽的密度計算不準確產生測量誤差。我公司蒸汽流量測量儀表中渦街流量計是用工藝車間供应的蒸汽密度值為參考值,不是實際的密度值,得出的蒸汽流量會和實際流量有誤差。選用渦街流量計時,好選用能進行溫度和壓力補償的型號,并且安裝測溫和測壓元件博得溫度和壓力數值。我公司用的孔板式流量計作為 蒸汽流量計 時,測出的流量由DCS系統顯示,沒有進行溫度壓力補償。為了提高測量的準確度,必須進行溫度壓力補償。對于孔板流量計,博得差壓信號的同時,需測得溫度和壓力信號,通過DCS中的專用軟件進行溫度和壓力補償。

    四、相關系數的影響
    流出系數C和可膨脹系數ε在范圍內可看作常數,但是,當蒸汽的狀況偏離設計狀態時,其流出系數C和可膨脹系數ε就會發生變化,不能視為常數。測量小流量時,隨著雷諾數變小,流出系數C產生較大的變化。測量高壓時,考慮氣體的可膨脹系數ε的影響,假使我們補償密度變化的影響,即使實現了對密度的整个補償,其它各參數變化累加后的大誤差仍達6%左右,此中,可膨脹系數ε引入的誤差大。因此,要想提高儀表的測量精度,除補償密度外應考慮整個補償方程中此外參數變化的補償問題。DCS中的蒸汽測量模塊中,不僅有密度補償方式,有流出系數C和可膨脹系數ε的改正辦法,只要我們選用合適的流量測量模塊,能提高蒸汽流量的測量準確度。
    一般認為,蒸汽干度X高時流體可視為單相流體。溫度壓力補償可按方法進行。但出現肯定誤差。干度越低密度大。在蒸汽干度較低時,管道中的流體處于二相流狀態。情況嚴重時,流體分層流動,產生誤差大。如今沒有在線的干度測量儀表測量蒸汽的干度,好的辦法就是加強蒸汽傳輸管道的保溫,提高蒸汽的過熱度,使蒸汽的干度高,測量準確。

    五、結論
    由于目前使用的流量儀表測量蒸汽,由于被測介質的特殊性,存在測量不準確的情況,我們只有對可能產生的誤差原因進行認真分析,從一次檢測元件的安裝,到閥門、導壓管、冷凝器及差壓變送器的安裝,再對蒸汽密度的溫度壓力補償和相關參數的修正,都采取適當措施加以防止可能出現的問題,才能提高蒸汽流量測量的準確度。找到一條成功的蒸汽流量測量之路。(本文由潤中儀表科技有限公司整理發布)


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