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蒸汽涡街流量计在测量蒸汽时的在线密度补偿实现方法

点击次数:177  发布时间:2020-04-16

蒸汽作为一种二次能源被广泛应用于供热行业及工业生产过程过程中,要得到蒸汽这种能源,一般是通过电、煤等一次能源转换过来的,在蒸汽的贸易中,通常是采用质量流量作为结算的,而蒸汽是一种复杂的介质,密度会随着温度压力的变化而变化,因此在测量蒸汽流量的时候要做在线密度补偿,这样才能保证测量精度。

在蒸汽流量计量过程中会表现出特殊的现象和问题。其中最关键的问题是蒸汽密度值偏离设计值过多,给测量结果带来的显著的测量误差,而目前阶段技术成熟的密度检测仪表尚未成功应用,给蒸汽流量测量带来一定的困难。

随着微电子技术在仪表中的广泛应用。仪表的计算功能、补偿修正功能、累计功能、历史数据存储功能、数字滤波功能、输出功能、数字通讯功能等等都能够容易地实现。因此,在线密度补偿己经成为蒸汽计量仪表一种必不可少的基本功能而被广泛的使用。

一、涡街流量计在线密度补偿方法

(1)饱和蒸汽在线密度补偿。

饱和蒸汽的温度与压力之间有着严格的一一对应关系。饱和蒸汽的密度可以是其温度或者是其压力的单一函数。根据饱和蒸汽的温度值或者是压力值的大小,通过查表法或公式计算法(IFC1967或IAPW-1997)可得到实时密度值。

在流量测量中,可选择温度补偿或压力补偿型涡街流量计,即选择带有温度补偿功能的涡街流量计即可。开启流量计温度传感器,实时检测所测蒸汽温度,从而得到对应密度值。

(2)过热蒸汽在线密度补偿

过热蒸汽是将饱和蒸汽进行再加热后获得的一种具有特殊品质的蒸汽。它打破了饱和蒸汽所固有的温度与压力严格一一对应的关系。在流量测量过程中可以将过热蒸汽作为单一介质看待。过热蒸汽的密度是其温度和压力的综合函数。在涡街流量计订购时要选择温度、压力补偿型。在实际使用时,同时开启温度、压力传感器实时测量蒸汽温度、压力值,密度值可以根据过热蒸汽密度表或密度计算公式准确计算获得。

二、蒸汽涡街流量计在线密度补偿实现方式

一种是通过分别安装温度、压力仪表和智能积算仪与涡街流量计组合实现流量在线温压补偿,第二种是通过温压补偿型涡街流量计来实现。

(1)涡街流量计集成温度、压力、频率传感器,以实现温度、压力、频率实时检测。温度、压力、频率信号通过自身转换器进行信号处理、补偿运算,来减小测量误差。如果应用温压补偿涡街流量计来完成温压补偿要求,输出的流量精确度更高的补偿后的质量流量值。

(2)软件功能修正。涡街流量计一旦出厂后,体积流量只与测量频率有关,但实际蒸汽计量中要求记录质量流量,根据公式QM=QV•ρOP可知,实际测量应用中,必须知道实时密度方可实现质量测量。可见,实时密度检测是关键。涡街流量计软件中做有两种模型密度修正办法:

饱和蒸汽:温度查密度表或者压力查密度表,因为饱和蒸汽温度和压力是一一对应关系的。

过热蒸汽:温度、压力查密度表。

这两种模型是针对测量蒸汽用的,是将蒸汽密度表格直接做到软件中,只要知道介质温度、压力,就进行密度查询,并结合测体积流量进行自动计算,实现质量流量检测。

从上所述,饱和蒸汽采用温度或压力补偿即可,而温度补偿较压力补偿更节省投资,因此一般饱和蒸汽采用温度补偿即可;过热蒸汽的温度和压力不是对应关系,因此在测量时需要采用温度、压力同时参与补偿。详细了解蒸汽的制造过程及特征,选择合适的补偿方式,可降低蒸汽涡街流量计的测量误差提高测量精度。

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