如何保證蒸汽流量的準(zhǔn)確計(jì)量

如何保證蒸汽流量的準(zhǔn)確計(jì)量

蒸汽流量的計(jì)量一直是蒸汽應(yīng)用的重要內(nèi)容之一，使用蒸汽流量計(jì)的主要目的包括： 1)監(jiān)測能源的使用效率；2)改進(jìn)工藝制程的控制；3)計(jì)量蒸汽用量，進(jìn)行內(nèi)部或外部的計(jì)費(fèi)。  目前，在國內(nèi)關(guān)于蒸汽測量方面存在不少誤區(qū)，很多用戶往往認(rèn)為購買了高品質(zhì)的流量計(jì)就可以得到準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果。而蒸汽的計(jì)量不同于其它流體如水、空氣等介質(zhì)，在實(shí)際測量中影響其精確測量的因素較多。因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)流量計(jì)本身檢定合格，而實(shí)際卻感覺計(jì)量“不準(zhǔn)”的現(xiàn)象。 

影響蒸汽流量準(zhǔn)確計(jì)量的因素主要有以下幾方面：1）實(shí)際蒸汽流量低于流量計(jì)的可精確計(jì)量的最小流量（量程比不足）；2）流量計(jì)上下游安裝的直管段不足（存在流動(dòng)擾動(dòng)）；3）蒸汽的密度補(bǔ)償不正確（測溫測壓不準(zhǔn)）；4）蒸汽中含水（未作干度補(bǔ)償）；5）現(xiàn)場存在振動(dòng)和干擾（渦街流量計(jì)）；6）差壓傳送誤差（差壓式流量計(jì)）等等。

下面具體討論一下影響蒸汽計(jì)量的實(shí)際問題： 1．量程比不足  量程比是指一個(gè)流量計(jì)能確保給定的精度和再現(xiàn)性的范圍內(nèi)，所能測量的流量和最小流量之比。但涉及量程比時(shí)我們必須小心，因?yàn)榱砍瘫仁腔趯?shí)際的流速，蒸汽系統(tǒng)一般的允許速度為35m/s，更高的流動(dòng)速度會(huì)引起系統(tǒng)的沖蝕和噪音。而不同的流量計(jì)允許的流速是不同的，一般渦街流量計(jì)所能測量的蒸汽流速為2.8m/s，對(duì)于量程比不足的情況，應(yīng)采用大量程比的流量計(jì)（Gilflo ILVA流量計(jì)的允許流速為0.6m/s，量程比可達(dá)100：1）或選擇多個(gè)流量計(jì)并聯(lián)。 2．上下游直管段不足  對(duì)于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計(jì)，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙（如閥門）或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間（立體）彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動(dòng)調(diào)整器來調(diào)整。有效的辦法是采用對(duì)上下游直管段要求較低的流量計(jì)，如：斯派莎克的ILVA流量計(jì)（上游6D，下游3D）。 3．蒸汽的密度補(bǔ)償不正確（測溫測壓不準(zhǔn)）  為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補(bǔ)償。不同類型的流量計(jì)受密度變化影響的方式不同。渦街流量計(jì)的信號(hào)輸出只和流速有關(guān)，而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無關(guān)，差壓式流量計(jì)其質(zhì)量流量與流量計(jì)的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。因此，渦街式流量計(jì)受密度變化的影響要大于差壓式流量計(jì)。a）補(bǔ)償精確度的差異  采用溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償分別能得到多少補(bǔ)償精確度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的精度有關(guān)，而且同流量計(jì)類型、具體測量的工況和壓力變送器的量程選擇有關(guān)。總體來說，測溫對(duì)補(bǔ)償精確度影響較大。如采用相同精度等級(jí)的溫度和壓力感應(yīng)器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。壓力為7barg的飽和蒸汽，用鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49C，據(jù)此查蒸汽密度表，流量補(bǔ)償不確定度為±0.56%R（差壓式）和±1.11%R（渦街式）。如選用0.2級(jí)的壓力變送器進(jìn)行測量，誤差限為±2kPa，流量補(bǔ)償不確定度為±0.13%R（差壓式）和±0.25%R（渦街式）。b）壓力測量影響因素  在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會(huì)使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會(huì)影響蒸汽密度的計(jì)算，引起流量計(jì)量的誤差。一般對(duì)于上述現(xiàn)象，