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蒸汽流量计的侧方法计技术分析

2021-02-26 厂家价格
蒸气流量的测量比较困难,主要原因如下。
一、蒸汽特性。
蒸气是一种较为特殊的介质,随着工作条件(如温度、压力)的变化,过热蒸汽常常转变为饱和蒸汽,从而形成液态两相流动介质。对相流中经常变化的蒸汽,采用现有的流量仪表来测量其气体流量,必然会出现测量不准的问题。解决这一问题的方法是保持蒸汽过热,尽可能减少蒸汽含水率,如加强蒸汽管道的保温措施,减少蒸汽压力损失等,以提高测量的准确性。但是,这些方法并不能完全解决蒸汽流量测量不准的问题,而研制两相流介质流量测试仪是解决这一问题的根本途径。
二、流量仪表选型。
选用流量计时应考虑5个主要因素:被测流体的特性、生产过程、安装条件、维修要求和流量计的特性。对于蒸气计量来说,上述5个因素同样需要考虑。在此,重点讨论了流量仪表的特点、安装条件、维修要求和选择流量仪表时应注意的问题。
当前蒸汽流量测量仪器主要有涡街流量计、压差式流量计、转翼式流量计、阿牛巴流量计、浮子式流量计等,在此重点讨论涡街流量计、孔板流量计和弯管流量计。
2。2涡街流量计
旋涡街流量计是基于卡门旋涡街原理研制成功的新型流量计,自70年代发展迅速。它是孔板流量计的替代品。
有下列特征:
结构简单牢固,无可动部件;
维修很方便,安装费用也很低;
量程范围宽,量程比可达1:10。
压力损失小,操作费用低;
适用范围很广,气体和液体的流量都可以测量;
但是旋涡街流量计有一个局限性:
涡街流量计是一种速度计,由于旋涡分离的稳定性受流速的影响,所以对直管段有一定要求,一般为前10D,后5D;
当测量液体的上界流速时,受到压损和气蚀的限制,一般为0.5~8m/s;
测量气体是指,上界流速受介质压缩性变化的限制,下界流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,水蒸气浓度为8-25毫秒/秒;
四是应力式涡街流量计对振动比较敏感,所以在振动较大的管路上安装流量计时器时,管路要采取一定的减震措施;
应力式涡街流量计使用压电晶体作为检测传感器,因此它一般受温度限制在-40-+300℃。
2.孔板流量计。
孔板流量计应用历史悠久,具有国际标准,理论精度高,应用范围广,但在几十年的发展过程中发现了以下不足:
应用中的诸多因素(设计参数与实际工况不符,上游直管段不足,孔板与管路不一致,孔板A面污染,锐角磨损等)严重影响其测量精度,使测量误差增大;
安装比较繁琐,维修和拆装工作量较大;
流量量程比为1:3,有很大的限制;
如果安装不正确,很容易出现蒸汽泄漏;
压力损失量大,操作成本高;
2.3弯管式流量计。
结构简单,价格低廉;弯管传感器实际上是一个90度标准弯管,其结构是最简单的。伴随着加工工业的发展和行业标准化、规范化管理的不断完善,弯管传感器的标准机制弯管质量越来越好,价格也越来越低;
没有任何额外的节流器或插入器,可以极大地减少流体在管道中的动力消耗,节省能源,特别是对于大型系统、大直径、低电压的测量物体来说,更是如此。
以下以一个简单的例子加以说明。为了保持安装在每小时几千吨流量供热管道上的孔板流量计正常工作,每个供暖季节大约需要多耗电数万度,折合人民币数万元。仅仅考虑孔板流量计的压力损失是数千帕,而实际的工作时间远大于此。即使这几千帕的压力损失也不能忽略它所引起的额外运行费用。表格1是目前热力管网用主管道流量范围有不同压力损失的情况下,由循环泵孔板流量计产生的循环泵额外耗电、电耗费用、单台台板流量计折算标准煤量和购煤费用的一个采暖季节运行费用数据,每一次采暖天数按120天计算,电价按每吨3.12万元,标准煤价格按每吨200元计算,一个流量为4000m3/h的中型热网,当孔板压力损失为30kPa时,单台孔板流量计就多耗电9.6万度,运行费用3.12万元,而对于大型热网,流量为10000m3/h,额外耗电24万度,运行费用7.8万元。而且弯管流量计不会附加阻力损失,用弯管流量计代替孔板流量计进行测量,可以大大降低运行费用,取得可观的经济效益;
弯管式流量计传感器耐磨损,对微量磨损不敏感;
可采用直焊法安装,使现场跑冒滴漏的麻烦问题得到彻底解决;
适应能力强,测量范围宽,对直管段要求不严格。无论采用孔板、涡街、均速管流量计,还是采用弯管流量计,均可测量管内流体流量,且在耐高温、高压、冲击、振动、湿润、防尘等方面,弯管流量计均优于其他流量计。
例如高温、高压、冲击、振动等因素,对涡街流量计的使用是非常有限的,这与其测量原理有关,在实际测量中会产生较大的附加误差,从而影响测量精度,造成不准。对于弯管流量计来说,这些问题都不存在。
弯管式流量计的流程比可达到1:10,对蒸汽而言,其适用范围为0-70m/s,能较好地满足蒸汽流量测量的要求。弯管式流量计由于其独特的测量原理,在实际应用中对直管段的要求并不严格,一般只要求5D和2D,远低于其它流量测量装置的要求;
六、弯管流量计精度高,重复性好,测量精度可达1.%,重复性精度可达0.02%,一次安装后,无需重复拆装,因此,也可以最大限度地保证安装精度。
因此,选择合适的蒸汽流量测量仪十分重要,准确测量蒸汽流量是生产部门共同关心和需要解决的问题。伴随着经济的发展,人们对提高测量水平的呼声。为此,应结合生产实际情况,做好技术上的细致工作,真正探索出一条成功的蒸汽流量测量方法。