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如何提高插入式蒸汽流量计测量精度及解决策略
发布日期:2017-9-21 9:52:28
                 
      插入式蒸汽流量计在测量饱和蒸汽(以饱和蒸汽为例)质量流量时,因压力波动、干度变化、振动、差压过大等因素会影响正确计量。在保证蒸汽流量计测量精确度诸多的方法中,在线实流校准占有重要地位。以前大多采用离线方法校准流量计,使用该方法检定的流量计经误差修正后虽然精确度较高,但因其检定时管路的参比条件与实际使用时不同,检定时流体性质与实际使用的流体有差异,检定时的环境条件与仪表使用场所的实际环境不相同,从而造成附加的使用误差,降低了测量精确度。在线实流校准法是解决这一问题的有效方法. 
 
存在的问题分析:
      工业现场常用质量流量Qm=Qvρ式中,ρ为流体的密度(kg/m3);Qm为质量流量(kg/h);Qv为体积流量(m3/h)。由上式可知,质量流量与密度有关,也就受压力、温度、流体种类、干度、流速等因素的影响,这几种因素直接影响流量值的正确测量。
要保证蒸汽流量计测量的精度,必须注意和处理好下面几个因素。 
 
一、干度变化
      蒸汽流量计在测量饱和蒸汽时,要求饱和蒸汽干度不低于85%。但现场实际情况是饱和蒸汽干度在锅炉内就小于100%,而经管道传送一段距离后,会出现干度低于85%现象,它使测量值下降。
 
      解决对策:当饱和蒸汽干度变化较大且低于85%时,应在流量计出口侧7D-8D处安装一湿度变送器,并根据可测数据按下式进行修正,v=xvg+(1-x)vf式中,v为湿蒸汽比容;x为干度;vg为饱和蒸汽的比容;vf为水的比容;(1-x)为湿度。
 
     将处理后的湿蒸汽比容参与质量流量的计算可得到准确的数据。现在市场上的智能流量积算仪,一般只能实现压力补偿无干度补偿,一旦遇到干度低于85%的蒸汽(饱和)时则不能正确反映质量流量值。最好采用既能对压力补偿又能对干度补偿的智能流量显示仪。
 
二、压力变化大
     在工业现场压力经常发生波动,压力波动则影响饱和蒸汽密度。在压力低于或高于标定值时,会使质量流量值偏高或偏低。
     解决对策:由于饱和蒸汽对压力、温度、密度之间有一定的对应关系,因此,只需根据压力变化情况对所测流量密度进行修正(如查表分段补偿法等),得到较为正确的测量值。
 
三、管道及流量计振动
      管道及流量计加固不好,振动过大,会使测量值偏高。 
      解决对策:对于管道及流量计产生振动,应立即采取加固措施,严格按要求施工。若不得已要安装在振动较强的管道上,必须采取减振措施在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置,并加防振垫。特别注意:在空压机出口处振动较强,不能安装传感器,应安装在储气罐之后。
 
四、流量计出口侧通向大气
     在蒸汽流量计出口侧通向大气,会出现前后压差过大现象,这会导致流速达到上限,因此不能正确反映流量变化。
解决对策:蒸汽流量计出口侧直接通向大气,容易产生流速达到上限值,这是由于前后压差过大造成的。此时,蒸汽流量计因输出模拟信号(4~20mA)或脉冲信号超限,因此,系统不能正确反映测量值。为此,应严格限制饱和蒸汽流速使之低于上限,或在上游侧前面加整流器。有时,条件允许可采用提高背压的方法。
 
五、流量计前后直管段安装不符合要求
     蒸汽流量计对安装在其前后直管段有一定要求,如不符合要求,便会影响卡门涡街的正确形成,从而影响饱和蒸汽的测量值。
  解决的对策:对于直管段的安装一定要严格按要求办,蒸汽流量计要求在管道上游安装一个弯头,应在蒸汽流量计的上游侧配置长度为大于等于20D(D为流量计公称通径)的直管段,下游侧配置长度为大于等于5D的直管段。这样才能保证涡街的正确产生。此外,对流量计应定期检查校验,并确保直流电压源不低于21V,最好在24V。正确地选择蒸汽流量计的规格,也是保证蒸汽流量计的使用寿命和准确度的重要一环。应特别注意静压及耐温的选择。蒸汽流量计的静压即耐压程度,它应稍大于被测介质的工作压力,一般取1.25倍,以保证不发生泄漏或意外。量程范围的选择,主要蒸汽流量计刻度上限的选择。选小了,易过载,损坏仪表;选大了,有碍于测量的准确性。一般选为实际运行中最大流量值的1.2一1.3倍。为保证蒸汽流量计使用寿命及准确性,选型时还要注意仪表的防振要求。在湿热地区要选择湿热式仪表。
 
     安装在生产管道上长期运行的接触式仪表,还应考虑流量测量元件所造成的能量损失。一般情况下,在同一生产管道中不应选用多个压损较大的测量元件,如节流元件等。
 
     总之,没有一种测量方式或流量计对各种流体及流动情况都能适应的.不同的测量方式和结构,要求不同的测量操作、使用方法和使用条件。每种型式都有它特有的优缺点。因此,应在对各种测量方式和仪表特性作全面比较的基础上选择适于生产要求的,既安全可靠又经济耐用的最佳型式。在使用中应特别重视干度、压力波动、流量计出口侧通大气这些问题。而管道振动、直管段等在一般说明书均有较为详细介绍和规定。建议在选用蒸汽流量计测量流量时,最好采用有压力、温度、流体种类、干度及流速补偿的蒸汽流量计,以达到计量准确。
蒸汽流量计

 
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