設(shè)為首頁
加入收藏
聯(lián)系我們| 分 類 |
存在問題
巴斯夫公司在上海的一家精細化工廠，在基建階段，全廠蒸汽計量沒有裝表計。為了加強能源管理，1997年某車間增裝了蒸汽計量表。但在還有個別用戶尚未配齊表計的情況下，各分表24h計出的耗汽總量之和已比鍋爐蒸發(fā)量大15%，顯然是有問題的。
分析與診斷
參觀考察該工廠耗汽量zui大的一個蒸汽計量點，發(fā)現(xiàn)鍋爐房供的是飽和蒸汽，并根據(jù)各用戶中蒸汽壓力要求值zui高的一個決定鍋爐供汽壓力為1.OMPa，多數(shù)用戶在蒸汽總管進裝置(車間)時先經(jīng)直接作用式穩(wěn)壓閥減壓。
作者看到的一個計量點，耗汽量約占全廠耗汽總量的1/3，用作進入裝置蒸汽計量的渦街流量計安裝在減壓閥后.該廠的儀表工程師原以為鍋爐供出的是飽和蒸汽，到了流量計處仍為飽和蒸汽，所以儀表設(shè)計按飽和蒸汽考慮，為了節(jié)約投資，采用溫度補償，即根據(jù)蒸汽溫度查飽和蒸汽密度表，得到蒸汽密度，從而省去了壓力變送器。
作者注意到，蒸汽減壓后，其壓力有大幅度的降低，其溫度雖然也有降低，但比減壓后的壓力所對應(yīng)的飽和溫度還是高許多，現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)如圖2.19所示。在向提問者核實了現(xiàn)場表計所顯示的溫度、壓力參數(shù)的準確性之后，作者認為，渦街流量計安裝處的蒸汽狀態(tài)已經(jīng)不是飽和狀態(tài)而是過熱狀態(tài)。因為查表得到表壓為0.42MPa的飽和蒸汽，其溫度應(yīng)為153.3℃(上海地區(qū)大氣壓以101.61 kPa計)，而現(xiàn)在實際溫度已經(jīng)達到162.4℃。這時流量二次表按照所測量到的溫度t2=162.4℃查飽和蒸汽密度表，得ρ2=3.4528kg/m3，而按照t2和P2兩個測量值查過熱蒸汽密度表，得密度成ρ2=2.6897kg/m3協(xié)所以質(zhì)量流量計算結(jié)果出現(xiàn)28.37%的誤差，即
在本實例中，如果采用壓力補償，則根據(jù)p2=0.42MPa的信號查飽和蒸汽密度表，應(yīng)得到ρ2=2.7761kg/m3，則補償誤差為
建議
①將蒸汽流量計安裝在減壓閥之前。由于上述蒸汽未經(jīng)減壓時確屬飽和蒸汽，所以將流量計安裝在減壓閥之前，按飽和蒸汽補償方法處理，可保證測量度。
②如果流量計只能安裝在減壓閥后面，則可增裝一臺壓力變送器，進行溫壓補償。
反饋的信息
提問者采納了上述第二個建議，修改了設(shè)計，使全廠各分表的計量度得到提高。
討論
飽和蒸汽經(jīng)絕熱膨脹后會進入過熱狀態(tài)這一事實，往往不被儀表人員所認識。
接熱力學(xué)原理，蒸汽節(jié)流膨脹過程是一個等焓過程，以圖2.19中的數(shù)據(jù)為例，節(jié)流膨脹之前，表壓1MPa的蒸汽，其始值約為2779.7kJ/kg，節(jié)流膨脹后，如果仍為飽和蒸汽，則表壓0.42MPa的蒸汽，給值約為2749.3 kJ/kg，即節(jié)流前后有30.4kJ/kg的焓差。該焓差就可用于節(jié)流前蒸汽中所帶水滴的二次蒸發(fā)，查表可知，在該條件下的蒸發(fā)熱約為2102.7kJ/kg，再考慮減壓前飽和水熔值的差異(表壓1.OMPa飽和水的燴值為781.13kJ/kg，表壓0.42MPa飽和水的給值為646.53 kJ/kg)，上述焓差可將減壓前1.54%質(zhì)量比的液態(tài)水汽化。如果減壓前蒸汽的含水量小于1.54%，則減壓到0. 42MPa后就進入過熱狀態(tài)。
利用等焓變化的原理也可以計算減壓前蒸汽的含水率。
從圖2. 19所示的數(shù)據(jù)查表可知，減壓后的狀態(tài)(0.42MPa,162.4℃)對應(yīng)的焓值為2770.2kJ/kg，則用于二次蒸發(fā)的焓為2779.7kJ/kg-2770.2 kJ/kg=9.5 kJ/kg，計算得減壓前蒸汽含水率約為0.5%。
相關(guān)產(chǎn)品介紹：鍋爐蒸汽流量計 過熱蒸汽流量計 飽和蒸汽流量計 旋翼式蒸汽流量計 蒸汽流量計
