測(cè)量蒸汽流量時(shí)為什么要進(jìn)行溫度或壓力補(bǔ)償①?
按照測(cè)量原理來(lái)說(shuō),我們的流量計(jì)實(shí)際上只能測(cè)量當(dāng)前工況下流體流過(guò)的體積,
所以這個(gè)情況對(duì)我們不適用。我們實(shí)際上使用的時(shí)候,是想測(cè)量流過(guò)多少質(zhì)量的流體。
而蒸汽在不同的壓力和溫度下,密度變化很大,所以就要在測(cè)量蒸汽流過(guò)多少體積的同時(shí)要測(cè)量壓力和溫度。只有時(shí)刻了解蒸汽的密度才可以準(zhǔn)確測(cè)量出蒸汽的質(zhì)量。
所謂補(bǔ)償,就是根據(jù)流體的溫度和壓力數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算出流體的密度,從而根據(jù)測(cè)量出來(lái)的流體體積,計(jì)算出流體質(zhì)量。
至于水蒸汽的補(bǔ)償,如果水蒸汽是飽和蒸汽就要進(jìn)行壓力或者溫度補(bǔ)償(溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償各選其一)。
如果是過(guò)熱蒸汽則要進(jìn)行溫壓補(bǔ)償(溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償同時(shí)進(jìn)行)。
注意一點(diǎn),在水蒸汽的分類(lèi)中,飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽,千萬(wàn)不能弄錯(cuò),
因?yàn)轱柡驼羝拿芏仁歉哂谶^(guò)熱蒸汽的,在儀表的選擇和設(shè)置時(shí)一定要注意。一旦在這個(gè)地方搞錯(cuò),
會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)然也有一些儀表,不必區(qū)分水蒸汽是飽和蒸汽還是過(guò)熱蒸汽,
因?yàn)樗鼈兂私訙y(cè)量流量的裝置外,同時(shí)也接有測(cè)量溫度和壓力的裝置。
1、溫壓補(bǔ)償?shù)膶?shí)質(zhì)
蒸汽的溫度和壓力改變時(shí),蒸汽的密度就會(huì)跟著變化,導(dǎo)致蒸汽流量計(jì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。
為減少誤差,可以采取溫壓補(bǔ)償方式來(lái)減少測(cè)量誤差。溫壓補(bǔ)償?shù)膶?shí)質(zhì)就是被測(cè)蒸汽的溫度、
壓力與設(shè)計(jì)時(shí)采用的數(shù)值不符時(shí),而采取的蒸汽密度修正措施。
密度修正措施既可人工進(jìn)行,也可用儀表或DCS自動(dòng)進(jìn)行。
2、溫壓補(bǔ)償?shù)那疤?/strong>
現(xiàn)引用孔板測(cè)蒸汽流量為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)被測(cè)蒸汽流量的實(shí)際參數(shù)(溫度、壓力)與設(shè)計(jì)的參數(shù)不一致時(shí),
其流出系數(shù)C、流束線脹系數(shù)ε、孔徑d等值都會(huì)改變。但當(dāng)蒸汽的溫度、壓力波動(dòng)不大,
即工況參數(shù)偏離設(shè)計(jì)參數(shù)不太多,對(duì)測(cè)量影響較小時(shí),采用溫壓補(bǔ)償措施才能達(dá)到理想的測(cè)量精度。
其補(bǔ)償公式大多為經(jīng)驗(yàn)公式,在流量?jī)x表書(shū)上都有介紹,可直接選用。
但當(dāng)工況參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值太多或工況參數(shù)波動(dòng)頻繁且太大時(shí),即使有了溫壓補(bǔ)償措施,
仍難達(dá)到測(cè)量精度要求,此時(shí)對(duì)于特定的孔板而言,只能重新計(jì)算差壓與流量之間的關(guān)系。
但目前已可引入較完善的補(bǔ)償、修正措施了,即通過(guò)智能儀表或DCS對(duì)流出系數(shù)C,流束線脹系數(shù)ε、
密度ρ進(jìn)行全面修正,但其測(cè)量精度取決于算法。要做到全補(bǔ)償還是有一定的難度。
3、補(bǔ)償措施對(duì)兩相流無(wú)能為力
在蒸汽流量計(jì)量中,當(dāng)蒸汽壓力增大時(shí)其密度增加,
蒸汽的工況壓力大于設(shè)計(jì)壓力時(shí)將出現(xiàn)負(fù)誤差,
否則將出現(xiàn)正誤差。溫度升高時(shí)其密度減小,即壓力、
溫度的變化對(duì)蒸汽密度的影響是相反的,其同相變化時(shí)還可以對(duì)誤差有所互補(bǔ)。
通常認(rèn)為過(guò)熱蒸汽在管道中流動(dòng)時(shí)屬于單相流,
過(guò)熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個(gè)參數(shù)決定,
有時(shí)還需要考慮對(duì)線脹系數(shù)的補(bǔ)償。
特別要指出的是在溫度、壓力波動(dòng)范圍較大及保溫效果不好的場(chǎng)合,
過(guò)熱蒸汽常會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼羝?/span>
這時(shí)就又成了氣液兩相流,即使有了補(bǔ)償措施也難于準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量流量來(lái)。
飽和蒸汽的溫度是壓力的單值函數(shù),因此可將密度的溫壓補(bǔ)償簡(jiǎn)化為壓力補(bǔ)償。但應(yīng)看到,
設(shè)計(jì)時(shí)通常都把飽和蒸汽當(dāng)作干度X=1,把它作為單相流來(lái)處理。
但實(shí)際情況是飽和蒸汽大多數(shù)都是濕蒸汽,它的干度X
此時(shí)飽和蒸汽在管道中流動(dòng)時(shí)屬于兩相流體,就是有了壓力補(bǔ)償措施也難以準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量流量來(lái)。
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