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使用涡街流量计测量蒸汽的难点及解决方法

点击次数:186  发布时间:2019-11-19

在蒸汽的计量中使用得为普遍的是涡街流量计。

蒸汽亦称“水蒸气”。根据压力和温度对各种蒸汽的分类为:饱和蒸汽,过热蒸汽。蒸汽在工业生产有着非常重要的作用,主要用途有加热/加湿;产生动力;作为驱动,电厂发电也是通过加热水产生蒸汽进行。

过热蒸汽:如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。过热蒸汽有其本身的应用领域,如用在发电机组的透平,通过喷嘴至电机,推动电机转动。但是过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程,这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度,很显然,与饱和蒸汽的蒸发焓相比,过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的,从而会降低工艺制程设备的性能。

蒸汽流量测量的难点:蒸汽变相问题

在测量蒸汽的过程中,因为蒸汽在长途的输送过程中,会因热量流失而出现部分凝结成水分。

水平管中气液两相流动结构同气液两相体积比及流动速度有关,在蒸汽管道中,由于凝结水在湿蒸汽中的体积比毕竟很小,这使得从水平管道底部引出的疏水管,能收到很好的疏水效果。

当流速特别高的时候,也会表现为环状流动,即管壁上有液膜,管道中心部分为带液滴的气核,由于水平流动时重力的影响作用,下部液膜要比上部管壁的厚,。

在垂直上升管道中,气液两相流动的基本结构有细泡状流动结构、弹状流动结构、块状流动结构、带纤维的环状流动结构和环状流动结构。但是由于凝结水在湿蒸汽中的体积比较小,所以过量的水在上升管道中的流动常表现为环状流结构,但当带水量特别大的情况下,也会表现为带纤维的环状流动结构。其中,纤维状流体其实是连成条的凝结水。

在垂直下降管道中的流动:在垂直下降管道中,气液两相流动的结构与作垂直上升流动时的结构很相似,但有不同,不仅流动方向相反,而且在平均流速相同的情况下,垂直下降管道中液体的流速比垂直上升管道中液体的流速快得多。 

那么在如此复杂的情况下,如何使用涡街流量计准确测量蒸汽的流量呢?

人们在很早就发现当蒸汽带水较多时,涡街流量计会出现漏脉冲现象,即在蒸汽流速平稳的情况下,涡街流量计应有与流速成正比的稳定的脉冲输出。但是有时却发现的输出脉冲却莫明其妙地少了,从记录到的输出脉冲在二维坐标上的分布情况也能清楚看出,应当近似均匀分布的脉冲却在某一处少一个脉冲,严重的时候,是少了很多脉冲,严重的时候是完全没有脉冲。这可能同分布不均匀的体积较大的液滴撞击在旋涡发生体上,抑制了涡列的形成有关。 

因此为了更准确的测量蒸汽流量,在安装涡街流量计的时候,要合理的布置疏水器。

疏水点的合理布置对充分疏水有关键性的作用,湿蒸汽就属性而言是两相流体,但在湿度不高的情况下,可将其当作单相流体并用一般的流量计进行测量。蒸汽严重带水,将使涡街流量计出现漏脉冲现象,更严重时,涡街流量计会完全没有脉冲输出。对于蒸汽严重带水影响涡街流量计正常测量的情况,常用的处理方法是在涡街流量计上游的适当位置充分疏水。合理布置疏水器,使湿蒸汽的干度尽量提高,能保证涡街流量计正常测量。

用涡街流量计测量蒸汽时要注意什么

1)种情况是饱和蒸汽测量,这种情况下需要对涡街流量计测得流量进行温度压力补偿,一般饱和蒸汽测量仅需补偿压力温度中的一种即可,因为饱和蒸汽密度和饱和蒸汽的压力和温度是一一对应的,仅需测量一个压力或温度即可。

2)第二种情况属于过热蒸汽的测量,这种时候因为过热蒸汽的密度和温度压力都有关系,所以必须进行温压补偿,这种时候有两种涡街流量计可以选择

A)一种是智能型的稳压补偿一体显示的涡街流量计,这种智能涡街流量计,自带温度压力补偿机构,转换器将涡街传感器测量的体积流量,温度,压力信号进行处理转换,一体现场显示。

B)另一种属于分体结构,就是单纯的涡街传感器+温度传感器+压力变送器+流量积算仪,四种组合式流量计,从而达到测量的目的。

还有必须注意一点的就是:

高温涡街流量计的测量必须注意安装方式,这时候安装涡街流量计的时候要考虑两个方面的问题:

1,你必须对测量的管道进行保温措施,因为流量计测量的目的就是为了得到真实的流量,不能因为测量而损失了一部分热量,对流量测量的准确性和对能源的节约上来说都是有影响的,所以一句话就是,测量的同时对测量管段进行有效的保温措施。

2,安装涡街流量计时:

①安装在水平管段时,转换器(表头显示部分)必须向下,或和管道保持水平

②安装在竖直的管段时,转换器安装在侧面即可

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