測量蒸汽流量時為什么要進行溫度或壓力補償①?
按照測量原理來說,我們的流量計實際上只能測量當前工況下流體流過的體積,
所以這個情況對我們不適用。我們實際上使用的時候,是想測量流過多少質(zhì)量的流體。
而蒸汽在不同的壓力和溫度下,密度變化很大,所以就要在測量蒸汽流過多少體積的同時要測量壓力和溫度。只有時刻了解蒸汽的密度才可以準確測量出蒸汽的質(zhì)量。
所謂補償,就是根據(jù)流體的溫度和壓力數(shù)據(jù)來計算出流體的密度,從而根據(jù)測量出來的流體體積,計算出流體質(zhì)量。
至于水蒸汽的補償,如果水蒸汽是飽和蒸汽就要進行壓力或者溫度補償(溫度補償和壓力補償各選其一)。
如果是過熱蒸汽則要進行溫壓補償(溫度補償和壓力補償同時進行)。
注意一點,在水蒸汽的分類中,飽和蒸汽和過熱蒸汽,千萬不能弄錯,
因為飽和蒸汽的密度是高于過熱蒸汽的,在儀表的選擇和設置時一定要注意。一旦在這個地方搞錯,
會造成嚴重的經(jīng)濟損失。當然也有一些儀表,不必區(qū)分水蒸汽是飽和蒸汽還是過熱蒸汽,
因為它們除了接測量流量的裝置外,同時也接有測量溫度和壓力的裝置。
1、溫壓補償?shù)膶嵸|(zhì)
蒸汽的溫度和壓力改變時,蒸汽的密度就會跟著變化,導致蒸汽流量計產(chǎn)生測量誤差。
為減少誤差,可以采取溫壓補償方式來減少測量誤差。溫壓補償?shù)膶嵸|(zhì)就是被測蒸汽的溫度、
壓力與設計時采用的數(shù)值不符時,而采取的蒸汽密度修正措施。
密度修正措施既可人工進行,也可用儀表或DCS自動進行。
2、溫壓補償?shù)那疤?/strong>
現(xiàn)引用孔板測蒸汽流量為例進行說明。當被測蒸汽流量的實際參數(shù)(溫度、壓力)與設計的參數(shù)不一致時,
其流出系數(shù)C、流束線脹系數(shù)ε、孔徑d等值都會改變。但當蒸汽的溫度、壓力波動不大,
即工況參數(shù)偏離設計參數(shù)不太多,對測量影響較小時,采用溫壓補償措施才能達到理想的測量精度。
其補償公式大多為經(jīng)驗公式,在流量儀表書上都有介紹,可直接選用。
但當工況參數(shù)偏離設計值太多或工況參數(shù)波動頻繁且太大時,即使有了溫壓補償措施,
仍難達到測量精度要求,此時對于特定的孔板而言,只能重新計算差壓與流量之間的關系。
但目前已可引入較完善的補償、修正措施了,即通過智能儀表或DCS對流出系數(shù)C,流束線脹系數(shù)ε、
密度ρ進行全面修正,但其測量精度取決于算法。要做到全補償還是有一定的難度。
3、補償措施對兩相流無能為力
在蒸汽流量計量中,當蒸汽壓力增大時其密度增加,
蒸汽的工況壓力大于設計壓力時將出現(xiàn)負誤差,
否則將出現(xiàn)正誤差。溫度升高時其密度減小,即壓力、
溫度的變化對蒸汽密度的影響是相反的,其同相變化時還可以對誤差有所互補。
通常認為過熱蒸汽在管道中流動時屬于單相流,
過熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個參數(shù)決定,
有時還需要考慮對線脹系數(shù)的補償。
特別要指出的是在溫度、壓力波動范圍較大及保溫效果不好的場合,
過熱蒸汽常會轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼羝?/span>
這時就又成了氣液兩相流,即使有了補償措施也難于準確測出質(zhì)量流量來。
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償簡化為壓力補償。但應看到,
設計時通常都把飽和蒸汽當作干度X=1,把它作為單相流來處理。
但實際情況是飽和蒸汽大多數(shù)都是濕蒸汽,它的干度X
此時飽和蒸汽在管道中流動時屬于兩相流體,就是有了壓力補償措施也難以準確測出質(zhì)量流量來。
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