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蒸汽作為重要的工藝介質(zhì)和二次能源,在煉化生產(chǎn)過程中有時(shí)直接參與生產(chǎn)過程的化學(xué)反應(yīng)!但通常是利用其提供的熱能"隨著石化裝置規(guī)模的大型化和超大型化,蒸汽用量與日俱增,蒸汽的消耗量成為生產(chǎn)裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)考核的重要指標(biāo),所以蒸汽的準(zhǔn)確計(jì)量至關(guān)重要。由于蒸汽不能看作理想氣體,因而其測(cè)量時(shí)的密度補(bǔ)償有著特殊的方法和步驟。
1、蒸汽的分類
蒸汽流量的測(cè)量根據(jù)測(cè)量介質(zhì)的物理屬性的不同分為二類(過熱蒸汽與高干度(干度0.9以上)飽和蒸汽;低干度飽和蒸汽。在煉化生產(chǎn)裝置中!進(jìn)入界區(qū)的蒸汽絕大多數(shù)均為過熱蒸汽或高干度飽和蒸汽。低干度飽和蒸汽由于極易變?yōu)楹芨叩臐裾羝?進(jìn)而變成同時(shí)存在氣’液兩相的流體!不但不適合長(zhǎng)距離輸送,而且測(cè)量困難,在石化裝置中很少使用,故不在本文的討論之列,下述蒸汽僅指過熱蒸汽與高干度飽和蒸汽(簡(jiǎn)稱飽和蒸汽)。
2、蒸汽流量的主要檢測(cè)方法
2.1差壓式流量計(jì)
該類流量計(jì)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,在國(guó)內(nèi)石油化工領(lǐng)域應(yīng)用較廣。其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件尤其是標(biāo)準(zhǔn)孔板由于無需實(shí)流標(biāo)定,因而應(yīng)用zui多。該類流量計(jì)也存在以下弱點(diǎn):
1、量程比較小!一般為3:1~5:1.對(duì)于流量測(cè)量范圍變化的工況無法保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
2、孔板和變送器之間的引壓管線易堵、易漏、易凍結(jié),從而影響測(cè)量的穩(wěn)定性和精度,需要維修、維護(hù)的工作量和費(fèi)用較大。
3、安裝的不確定因素較多。如安裝時(shí)的前后直管段’孔板的垂直度’同心度等都將影響測(cè)量的準(zhǔn)確性,而這些因素在實(shí)際安裝過程中很難嚴(yán)格滿足4、長(zhǎng)期運(yùn)行造成的偏差!孔板在運(yùn)行過程中由于銳角變鈍或者各種原因造成孔板變形或堵塞而引起測(cè)量精度的降低,可以采用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴代替標(biāo)準(zhǔn)孔板"噴嘴與孔板相比具有流出系數(shù)穩(wěn)定"不會(huì)因?yàn)檫吘変J角變鈍使流出系數(shù)發(fā)生變化"在同樣流量及β值時(shí)壓損約為孔板的30%~50%。
2.2渦街流量計(jì)
與傳統(tǒng)的差壓流量計(jì)相比.渦街流量計(jì)有一些明顯的優(yōu)勢(shì):量程比寬,能達(dá)到20:1安裝方便,不需要引壓管線和伴熱$壓力損失比孔板小;精度比差壓式流量計(jì)高。同樣,渦街流量計(jì)也有以下不足:
1)口徑一般為DN25~300,口徑過大,性價(jià)比顯著降低。
2)通常應(yīng)用于介質(zhì)溫度200℃以下的場(chǎng)合,當(dāng)介質(zhì)溫度為200~400℃時(shí),需要確認(rèn)檢測(cè)方法(如電容式)及適用的溫度范圍。
3)測(cè)量要求的雷諾系數(shù)比孔板高出一倍。
4)抗振性差,對(duì)于振動(dòng)要求苛刻,無法測(cè)量脈動(dòng)流。
2.3浮子流量計(jì)
浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方式多限制于垂直管道安裝,且一般只適用于小管徑、低流速下的測(cè)量,因此在石油化工裝置中應(yīng)用不多。
2.4超聲流量計(jì)
超聲流量計(jì)主要優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量,無額外的壓力損失。超聲流量計(jì)的檢測(cè)方法主要分為傳播時(shí)間法和多普勒法。其中傳播時(shí)間法多用于清潔、單相液體和氣體的測(cè)量;多普勒法可適用于測(cè)量包含一定數(shù)量氣泡或顆粒的液體。雖然國(guó)外市場(chǎng)已推出了用于測(cè)量蒸汽的該類儀表,但是目前在國(guó)內(nèi)使用不多。
2.5分流旋翼式流量計(jì)
主要用于低壓力、小口徑的就地直讀蒸汽流量及總量測(cè)量,主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、價(jià)格低廉、精度適中±2.5%R,但翼輪部件軸承為易損件,需要定期更換維修。由于壓力受限,因而在石油化工裝置中很少應(yīng)用。
鍋爐蒸汽流量計(jì) 過熱蒸汽流量計(jì) 飽和蒸汽流量計(jì) 旋翼式蒸汽流量計(jì) 蒸汽流量計(jì)