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渦街流量計測量蒸汽溫壓補償的原則性及應用問題
 渦街流量計
蒸汽流量測量的溫壓自動補償,國內六七十年代就已開展這方面的工作了,當時得益于氣動、電動單元組合儀表中計算單元的發展和完善。隨著計算機技術的發展,這一工作更是有了長足的進步。但其基本的原則及應用中的一些問題並沒有變,如以下問題:
溫壓補償的實質
  蒸汽的温度和压力改变时,蒸汽的密度就会跟着变化,导致蒸汽流量計产生测量误差。为减少误差,可采取温压补偿方式来减少测量误差。所谓温压补偿实质就是被测蒸汽的温度、压力与设计时采用的数值不符时,而采取的蒸汽密度修正措施。密度修正措施既可人工进行,也可用仪表或DCS自动进行。
溫壓補償的前提
  本文仅以用孔板测蒸汽流量为例进行说明。当被测蒸汽流量的实际参数(温度、压力)与设计的参数不一致时,其流量系数α、流束膨胀系数ε、孔径d等值都会改变。但当蒸汽的温度、压力波动不大,即工况参数偏离设计参数不太多,对测量影响较小时,采用温压补偿措施才能达到理想的测量精度。其补偿公式大多为经验公式,在流量仪表书上都有介绍,可直接选用。但当工况参数偏离设计值太多.或工况参数波动频繁且太大时,既使有了温压补偿措施,仍难达到测量精度要求,此时对于特定的孔板而言,只能重新计算差压与流量之间的关系。但目前已可引入较完善的补偿、修正措施了,即通过智能仪表或DCS对流量系数α、流束膨胀系数ε、密度ρ进行全面修正,但其测量精度取决于算法。要做到全补偿还是有一定的难度。
認識蒸汽的特性
  在蒸汽流量测量中,当蒸汽压力增大时其密度增加,蒸汽压力P实>P设将出现负误差,否则将出现正误差。温度升高时其密度减小,即压力、温度的变化对蒸汽密度的影响是相反的,其同相变化时还可以对误差有所互补。
  通常认为过热蒸汽在管道中流动时属于单相流,过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定,有时还需要考虑对膨胀系数ε的补偿。特别要指出的是过热蒸汽在温度、压力波动范围较大及保温效果不好的场合,过热蒸汽常会转变为饱和蒸汽,这时就又成了气液二相流,即使有了补偿措施也难于准确的测出质量流量来。
  饱和蒸汽的温度是压力的单值函数,因此可将密度的温压补偿减化为压力补偿。但应看到,设计时通常都把饱和蒸汽当作干度X=1,把它作为单相流来处理,但实际情况是饱和蒸汽大多数都是湿蒸汽,它的干度X<1,此时饱和蒸汽在管道中流动时属于双相流体,就是有了压力补偿措施也难于准确的测出质量流量来。
溫壓補償要從生産實際出發
  采用温压补偿要综合考虑,如:计量要求、渦街流量計用途、溫度、壓力變送器的成本等因素。對于計量用的則一定要采用溫壓補償措施,並應選好、選對經驗公式及配套的溫度、壓力變送器的精度,並進行正確、合理、認真的設置和調校。對于作顯示用的儀表,應從生産要求的實際出發,該補償的就要補償,不用和不能補償的場合就不補償。該補償的場合不采取補償措施是不對的,但誇大溫壓補償的作用也是不妥的。對于被測蒸汽流量的實際參數(溫度、壓力)與設計的參數相差不大時,可用下式進行密度修正。
 
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