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涡街流量计在饱和蒸汽和过热蒸汽中的应用分析

时间:2021-04-26
旋涡街道流量计用于饱和蒸汽和过热蒸汽的分析。
蒸气分为饱和蒸气和过热蒸气,一般而言,涡街流量计制造商会提供饱和、过热蒸气质量流量范围表,供用户选择,以便确定管径大小。对过热蒸气进行温度压力补偿,对真正意义上的饱和蒸气进行温度或压力补偿,测量时根据温度压力查密度表,得到所需的质量流量。由于实际测量中工况的变化,饱和蒸汽和过热蒸汽都有可能偏离原设计状态,从而使通常由蒸汽温度压力来求密度的关系发生变化,从而影响测量的准确性。以下就是对饱和蒸汽和过热蒸汽两种情况的分析。
*,饱和湿蒸汽。
当当涡街流量计安装在减压阀后,湿饱和蒸气突然大幅度减压,流体发生绝热膨胀,水滴部分蒸发,同时从液相和气相中吸收蒸发的热量,从而使液相温度下降,如果温度降得不多或蒸发前湿度较高,就会使温度迅速下降到相当于新压力的饱和温度,从而建立新的平衡,此时蒸汽仍然是饱和蒸气,如果压力降得不多或蒸发前湿度较低,就会由于水滴蒸发而使温度下降到相当于新压力的饱和温度,就变成过热蒸气。
第二,蒸汽过热。
计算过热蒸汽的温度、压力时,可以根据过热蒸汽的查表密度,来计算质量流量,但过热蒸汽经长距离输送后,或由于管路保温措施不当,往往因热散失温度降低,使其从过热状态进入临界饱和状态,甚至有些蒸汽凝结时发生相变而变成水滴,此时成了湿饱和蒸汽(过饱和蒸汽)。
旋涡流量计的输出只与流过测量管的流体速度成正比,因此,当测湿饱和蒸汽时,水滴对旋涡流量计输出的影响可以忽略,因此可以认为旋涡流量计的输出完全是由湿饱和各蒸汽的干部(饱和部)引起的,而干部的密度可以通过压力补偿或温度补偿来确定。如果在蒸汽计量时双方同意按蒸汽流量分摊费,而凝结水不收费,则相变对计量的影响很小,可以忽略不计;如果凝结水也和蒸汽流量分摊费一样,则涡街流量计的计量效果较差。
以上蒸发发生后,前一种对补偿没有影响,只是蒸气中的水蒸气浓度增加了,干度相应增加了,后一种是湿饱和蒸气变为过热蒸气,此时,涡街流量计的作用有以下三种:
已在设计时考虑到蒸汽已变成过热状态,或蒸汽的状态很难确定,或过热状态有时已饱和,因此采用温压补偿,则上述相变对测量结果无影响。
(2)在设计时,考虑到饱和蒸汽,并且采用压力补偿法,则上述相变将产生较小的误差,即由于过热蒸汽温度与饱和蒸汽温度之差所对应的密度差而产生的补偿误差。
设计时考虑饱和蒸汽,但采用温度补偿法,将过热蒸汽温度当作饱和温度来查密度表,一般会造成较大误差。
有以下三种解决上述问题的方法:
将总蒸汽流量计安装在减压阀前,由于未对上述蒸汽进行减压,不存在相变问题,因此将涡街流量计安装在减压阀前,采用饱和蒸汽补偿法,可以保证测量度。
如果涡街流量计只能安装在减压阀后,则可增加1个压力变送器,进行温压补偿。
如果减压阀的稳定性较好,可将流量计上游压力值设为恒定值,放入显示器中,进行温度压力补偿。

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