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蒸汽流量計量在選擇流量儀表時應(yīng)考慮5 個主要因素:(1)被測流體特性;(2)生產(chǎn)工藝情況;(3)安裝條件;(4)維護(hù)需求;(5)儀表特性。
本文著重討論流量儀表的特性、安裝條件、維護(hù)需求以及選用流量儀表應(yīng)注意的幾個問題。目前, 測量蒸汽流量的儀表主要有渦街蒸汽流量計、差壓式(孔板、均速管、彎管)流量計、分流旋翼式流量計、阿牛巴流量計、浮子式流量計等, 下面以渦街蒸汽流量計、孔板流量計和彎管蒸汽流量計為例加以說明。
1.渦街蒸汽流量計
渦街蒸汽流量計是基于卡門渦街原理而研制的一種新型流量計, 具有以下特點:(1)結(jié)構(gòu)簡單牢固, 無可動部件, 長期運行可靠;(2)維護(hù)方便, 安裝費用較低;(3)傳感器不直接接觸介質(zhì), 性能穩(wěn)定, 壽命較長;(4)輸出與流量成正比的脈沖信號, 無零點漂移, 精度高, 并方便與計算機聯(lián)網(wǎng);(5)流量量程比可達(dá)1∶10 , 測量范圍較寬;(6)壓力損失小, 運行費用較低;(7)在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi), 輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化影響, 儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān), 測量流體的比體積流量無需補償, 調(diào)換配件后無需重新標(biāo)定儀表的系數(shù);(8)應(yīng)用范圍較廣, 氣體、液體的流量均可測量;(9)檢定周期一般為2 ～ 4 年。該流量計也存在一定的局限性:(1)渦街蒸汽流量計是一種速度式流量計, 漩渦分離的穩(wěn)定性受流速影響, 故對直管段長度有一定的要求, 一般測點前后直管段長度分別為10D 、5D(D 為管道直徑);(2)測量液體時,受壓損和氣蝕現(xiàn)象限制, 上限流速一般是0 .5 ～ 8m/ s ;(3)測量蒸汽時, 上限流速受介質(zhì)可壓縮性的限制, 下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制, 蒸汽流速是8 ～ 25 m/s ;(4)應(yīng)力式渦街蒸汽流量計對振動較為敏感, 故在振動較大的管道安裝流量計時, 管道要有一定的減震措施;(5)應(yīng)力式渦街蒸汽流量計采用壓電晶體作為檢測傳感器, 要受溫度的限制, 一般為-40 ～ 300 ℃。
2.差壓式蒸汽流量計
以孔板流量計為代表的差壓式蒸流量計理論精度高, 應(yīng)用較普遍, 但也存在不足:(1)設(shè)計參數(shù)與工況參數(shù)不符, 上游直管段長度不足, 孔板和管道不同心,孔板A 面(進(jìn)口側(cè))受污染、銳角磨損等因素對其測量精度有顯著影響, 使其測量誤差增大;(2)安裝較為麻煩, 維護(hù)及拆洗的工作量較大;(3)需配差壓變送器使用, 增加了維護(hù)的工作量, 另需敷設(shè)導(dǎo)壓管,且在冬季需對導(dǎo)壓管進(jìn)行保溫, 不能在室外安裝;(4)流量量程比較小(1 ∶3), 量程范圍較窄;(5)若安裝不正確容易發(fā)生蒸汽泄漏;(6)壓力損失較大, 運行費用較高。
3.彎管蒸汽流量計
彎管蒸汽流量計實際上是一個90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭, 是結(jié)構(gòu)較為簡單的流量傳感器, 其特點是:(1)結(jié)構(gòu)簡單, 價格低廉;(2)傳感器耐磨損, 對微量磨損不敏感;(3)安裝簡單, 可采用直接焊接法進(jìn)行安裝, 較*地解決了現(xiàn)場發(fā)生蒸汽泄漏的問題;(4)適應(yīng)性強, 量程范圍較寬, 直管段長度要求不嚴(yán), 只要是可以用孔板、渦街、均速管流量計來測量的管道內(nèi)流體流量都可以用彎管蒸汽流量計進(jìn)行測量, 而且在對高溫、高壓、沖擊、振動、潮濕及粉塵等耐受能力方面, 彎管蒸汽流量計遠(yuǎn)優(yōu)于其它流量計;(5)量程比可達(dá)1 ∶10 , 對于蒸汽流速的適用范圍為0～ 70 m/s , 可以較好地滿足蒸汽流量測量的要求;(6)由于其特殊的測量原理, 使其在實際應(yīng)用時對直管段長度的要求不嚴(yán)格, 一般只要求上、下游直管段長度分別為5D 和2D , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它流量測量裝置的要求;(7)精度高, 重現(xiàn)性好, 測量精度可達(dá)1 .14 %, 重現(xiàn)性精度可達(dá)0 .2 %, 一次安裝后, 不再需要重復(fù)拆裝, 因此其安裝精度也能得到保證;(8)無需任何附加節(jié)流件或插入件, 可大大降低流體在管道內(nèi)輸送的動力消耗,節(jié)約能源, 尤其對那些大系統(tǒng)、大管徑、低壓頭的測量對象優(yōu)點更加明顯。
蒸汽流量計 孔板流量計 渦街流量計 插入式渦街流量計
