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廣州某工廠用兩臺蒸汽流量計反向串聯(lián),分別測量蒸汽的正向流量和反向流量,投運(yùn)不論正向流還是反向流,兩臺表都有流量顯示。兩臺流量計連接方式如圖所示
一臺流量計對正反向流都有響應(yīng),這是一個蒸汽雙向流測量的問題。
在兩個鍋爐房之間互供蒸汽,單獨(dú)考核(或核算)的系統(tǒng)很常見。帶余熱鍋爐的生產(chǎn)裝置也常需要計量外供蒸汽量和開車階段的耗用蒸汽量,這都需要測量蒸汽的雙向流量。
提問者選用的方法是在一根連通管上安裝兩套流量計,其中一套測量正向流量,另一套測量反向流量??磥韱栴}很簡單,但儀表開起來后兩套流量計同時都有流量顯示,究其原因是流量計選型失誤。
在渦街流量傳感器內(nèi),旋渦發(fā)生體和檢側(cè)件是核心部件。這兩干部分的種類很多,但各自的任務(wù)卻是相同的,即旋渦發(fā)生體將流體流過旋禍發(fā)生體時的平均流速轉(zhuǎn)換成旋渦頻率,而檢測件將此旋渦頻率轉(zhuǎn)換成電信號,然后送至放大器。
檢測件與旋渦發(fā)生體的配合方式也不盡相同,有的是兩個部件相互分離,發(fā)生體在流體的上游,檢測元件在下游;而有的是檢測件安放在發(fā)生體內(nèi)。
市場上采購的蒸汽流量計,發(fā)生體斷面多為梯形,梯形的頂面和底面雖然寬度不一樣,但流體以相反的方向流過發(fā)生體時照樣會有旋渦產(chǎn)生,只是旋渦的強(qiáng)度和流量系數(shù)等不相同。而檢測件依其所在的位置不同,感受這些旋渦的情況也不同。對于分離型布置的檢測科,能將其上濃傳過來的旋渦進(jìn)行正常的信號轉(zhuǎn)換,當(dāng)流體反方向流動時,’檢測件的上游無旋渦過來,但旋渦發(fā)生體產(chǎn)生的旋渦引發(fā)的擾動也可能上溯到檢測件,以致輸出脈沖信號。
對于安放在發(fā)生體內(nèi)部的檢測件,只要發(fā)生體有旋渦,不論是正向流動引發(fā)還是反向流動引發(fā),都會作出響應(yīng),輸出脈沖信號。
測量蒸汽雙向流的另一種方法是使用雙向孔板。
(1)雙向孔板原理
普通的孔板流量計只能測量單方向流動,在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2624(及ISO 5167)中也對雙向孔板作了規(guī)定。
①孔板不切斜角;
②兩個端面均應(yīng)符合國標(biāo)中關(guān)于上游端面的規(guī)定;
③節(jié)流孔的兩個邊緣均應(yīng)符合國標(biāo)中關(guān)于上游邊緣的規(guī)定;
④孔板厚度應(yīng)等于(0.005-0.02)D,其中D為管道內(nèi)徑。
為了防止孔板變形,在結(jié)構(gòu)上和其他相關(guān)方面必須采取相應(yīng)措施。雙向孔板結(jié)構(gòu)見圖。
(2)對直管段的要求
測量正向流時的后直管,在測量反向流時變?yōu)榍爸惫埽虼?,儀表的兩個直管段都應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中前直管段的要求。
(3)正端取壓口壓力P1的計算
儀表的節(jié)流件正端取壓口壓力P1,用壓力變送器測量。該變送器安裝在正向流的正端取壓口。在流體反向流動時,該點(diǎn)壓力變成了反向流的負(fù)端取壓口,根據(jù)正端取壓口壓力、負(fù)端取壓口壓力和差壓的定義知:
P1´=P1+△P´
式中P1´—反向流正端取壓口壓力,Pa;
P1—正向流正端取壓口壓力,Pa;
△P´一反向流差壓,Pa,
其實P1´就是正向流的負(fù)端取壓口壓力,只因該點(diǎn)未安裝壓力變送器,所以只能用間接的方法得到。
(4)差壓的測量
雙向孔板流量計的差壓測量方法有兩種。一種是雙差壓變送器法,一臺測正向差壓,另一臺測反向差壓,兩路4~2OmA信號同時送流量演算器(或DCS),進(jìn)行判斷、計算和顯示。兩臺變送器的差壓范圍根據(jù)正反向流量上限確定。這種方法零點(diǎn)穩(wěn)定性好,系統(tǒng)度高,儀表結(jié)構(gòu)如圖所示。另一種是單一差壓變送器法,將變送器零點(diǎn)調(diào)在12mA,其中12~2OmA輸出代表正向流差壓,12~4mA代表反向流差壓.由流量演算器(或DCS)判斷、計算、顯示。這種方法較節(jié)省,但零點(diǎn)穩(wěn)定性和系統(tǒng)度比雙差壓變送器法略差些。
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