未經(jīng)過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽,它是無色、無味、不能燃燒又無腐蝕性的氣體。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質量,一般用干度這一參數(shù)來表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分數(shù)。飽和蒸汽計量系統(tǒng)有如下特點:
①飽和蒸汽的溫度與壓力之間一- -對應,二者之間只有- 個獨立變量。
②飽和蒸汽容易凝結,在傳輸過程中如有熱量損失,并導致溫度與壓力的降低。嚴格來說,飽和蒸汽或多或少都含有液滴或液霧的雙相流體,所以,不同狀態(tài)下不能用同一氣體狀態(tài)方程式來描述。
●測量的分析
目前使用流量儀表測量蒸汽流量,測量介質都是指單相的過熱蒸汽或飽和蒸汽。對于相流經(jīng)常變化的蒸汽,肯定會存在測量不準確的問題。這個問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度，盡量減少蒸汽的含水量,例如加強蒸汽管道的保溫措施，減少蒸汽的壓力損失等,以提高蒸汽測量的準確度。然而這些方法并不能解決蒸汽流量測量不準確的問題,解決這一問題的根本辦法是開發(fā)一種可測兩相流動介質的流 量儀表。當蒸汽的工作狀態(tài)偏離設計狀態(tài)時,流量示值將產(chǎn)生誤差,對測量也產(chǎn)生影響,所以蒸汽流量的測量需要采取補償措施，并且因蒸汽的狀態(tài)變化補償因素也比較復雜,過熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個參數(shù)決定,而且在參數(shù)的不同范圍內,密度的表達形式也不相同,無法用同-通式表示,所以不能獲得統(tǒng)一的密度計算公式,只能個別推導求得溫度、壓力補償公式。在溫度、壓力波動范圍較大的場合,除進行溫度、壓力補償外,還需考慮對氣體膨脹系數(shù)的補償。無論采用何種流量計檢測飽和蒸汽的流量,在蒸汽壓力波動時,必須采取壓力補償措施,這是因為在流量方程中,都含有蒸汽密度的因素,工作條件與設計條件不-致時,讀數(shù)會產(chǎn)生誤差。誤差的大小和工作壓力與設計壓力偏差的大小有關, P實> P設將出現(xiàn)負誤差,否則將出現(xiàn)正誤差。蒸汽的干度條件是關系到能否準確計量蒸汽流量的重要條件,目前正在研制在線蒸汽干度檢測儀表,待干度儀表應用于蒸汽流量計量與補償系統(tǒng),必將進一步提高計量的準確性。
目前應采取以下三項措施:
(1)輸送蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防熱量損失。
(2)在蒸汽管路上要逐段疏水,在管道的更低 處及儀表前的管道上應設置疏水器,及時排出冷凝水。
(3)鍋爐操作中應避免出現(xiàn)汽包液位過高現(xiàn)象,盡量減少負荷出現(xiàn)大的波動。
飽和蒸汽流量儀表的選型對比:
目前,工業(yè)用流量儀表種類多達60余種,主要有渦街流量計、差壓式(孔板、 均速管、彎管)流量計、 分流旋翼式流量計、阿牛巴流量計、浮子式流量計等,而歷還沒有-種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表,任何流量儀表都有它特定的適用性,也有其局限性。如果流量儀表選擇不當,流量肯定測量不準。但流量測量是- -種 復雜的技術,而流量儀表種類繁多,即使針對某一確定的應用 ,選擇-款合適的流量儀表也就變成- -項技術性很強的工作,需要在做出.終選擇之前仔細而深入地考慮和權衡許多與測量問題有關的因素。因此,儀表的正確選型是儀表正常使用的關鍵,實際應用中,太多的故障是由于儀表的選型不合理造成的,詳細了解現(xiàn)場應用的工況條件及介質參數(shù),選擇合適的壓力,溫度,防護,防爆等級及材質,結構方式,以保證儀表能運行在更佳 狀態(tài)。蒸汽計量在選擇流量儀表時應考慮5個主要因素:測量方法、性能要求和儀表規(guī)范、被測流體特性、環(huán)境條件、經(jīng)濟條件(購置費用、安裝費用、運行費用、校驗費用、維護費用)。在我們的實際工作中,無論工礦企業(yè)上是用于生產(chǎn)的集中供熱工作中,使用.多的是孔板式(噴嘴式)流量計和渦街流量計,在此以這兩種流量計為例加以比較說明:
●渦街流量計
渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種新型流量計。 70至80年代是渦街流量計迅速發(fā)展時期,開發(fā)出眾多類型阻流體及檢測性的渦街流量計,并大量投放市場。我國渦街在發(fā)展高峰期,曾達到數(shù)十家,應該說,渦街流量計尚屬發(fā)展中的產(chǎn)品，但由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點,使用渦街流量計的比例大幅度上升。已經(jīng)廣泛用于各個領域，將在未來流量儀表中占主導地位,是孔板流量計的理想替代產(chǎn)品。它具有以下特點:
①結構簡單牢固,測量部分無可動部件,長期彰于髟予可靠.
②維護量少且維護十分方便,安裝費用低。
③輸出與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移,精度高,并方便與計算機聯(lián)網(wǎng)。
④應用范圍廣,適用于各種氣體、蒸汽和液體的流量測量。
⑤流量測量范圍寬,量程比可達1 : 10.
⑥壓力損失小。運行費用低，更具節(jié)能意義。
⑦在-定的雷諾數(shù)范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化影響,儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關,測量流體的體積流量無需補償,調換配件后無需重新標定儀表的系數(shù)。
但該流量計也存在一定的局限:
①渦街流量計是速度式流量計，漩渦分離的穩(wěn)定性受流速影響,故對直管段有一定的要求, -般是D.后5D。
②應力式渦街流量計對振動較為敏感,故在振動較大的管道安裝流量計時。管道要有一定的減震措施。
③應力式渦街流量計采用壓電晶體作為檢測傳感器,故其受溫度的限制,一般為(-40~ + 300)C測量溫度不高于400°C ,否則探頭極易因老化而失準。
④當流體介質為兩相流或者脈動流時對測量有影響。
OPEC-LUGB系列渦街流量計(250度以下) +OPEC系列高溫型壓力變送器+中文型流量積算儀+鎧裝熱電阻(用于參考,不用于積算)。
●差壓式流量計
差壓式流量計是由安裝于管道中的流量檢測件(即產(chǎn)生差壓裝置,簡稱- -次儀表)產(chǎn) 生的差壓 ,已知的流體 條件和一次儀表與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表,由差壓裝置、引壓管和差壓計三部分組成。這種以孔板流量計為代表的差壓式流量計應用歷史悠久、標準化程度高,應用十分普遍，可不必實流標定、 差壓顯示儀表的標準化以及系列化和通用化程度高、理論精度高、應用范圍廣和適應性強、初始投資費用低。但經(jīng)過實際應用。發(fā)現(xiàn)孔板流量計也存在不足:
①應用中許多因素(設計參數(shù)與工況參數(shù)不符，上游直管段長度不足,孔板和管道不同心,孔板A面受污,銳角磨損等)對其測量精度有非常大的影響,使其測量誤差增大,致使 度降低。特別是耍經(jīng)常對差壓變送器進行校驗,以保證零點的準確,并經(jīng)常對三通閥門進行檢查,防止發(fā)生堵塞而導致的計量失準。
②安裝工程量大,較為麻煩,且要求高,需經(jīng)常維護及拆洗的工作量較大。
③需配差壓變送器使用,增加了維護工作量,另需敷設導壓管,且在冬季需對導壓管進行保溫,不可以安裝在室外。
④流量量程比為1 : 3~1 : 4范圍度低,對小流量的測量困難，流量范圍窄。
⑤壓力損失較大,刻度非線性,運行費用高。
OPEC-LGL系列孔板流量計+OPEC系列高溫型差壓變送器+ OPEC系列高溫型壓力變送器+中文液晶智能型流量積算儀+鎧裝熱電阻(不用于積算,用于參考)
OPE-LGV系列V錐流量計+ OPEC系列高溫型+ OPEC系列高溫型壓力變送器+中文液晶智能型流量積算儀+鎧裝熱電阻(不用于積算,用于參考)
產(chǎn)品選型表
