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1、過(guò)熱蒸汽流量計(jì)量的不確定性
過(guò)熱蒸汽是由飽和蒸汽加熱升溫獲得。過(guò)熱蒸汽的溫度與壓力是兩個(gè)獨(dú)立參數(shù), 其它狀態(tài)參數(shù)由這兩個(gè)參數(shù)決定。
過(guò)熱蒸汽在經(jīng)過(guò)輸送后, 隨著工況(如溫度、壓力)的變化, 特別是在過(guò)熱度不高的情況下, 因?yàn)闊崃繐p失溫度降低而使其從過(guò)熱狀態(tài)進(jìn)入飽和或過(guò)飽和狀態(tài),轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過(guò)飽和蒸汽。飽和蒸汽突然大幅度減壓, 一部分液滴在絕熱膨脹時(shí)也會(huì)轉(zhuǎn)變成為過(guò)熱蒸汽, 這樣就形成汽液兩相流介質(zhì), 一般流量計(jì)都不能準(zhǔn)確檢測(cè)兩相流體的流量, 從而產(chǎn)生流量測(cè)量誤差。
2 　飽和蒸汽流量計(jì)量的不確定性
飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對(duì)應(yīng), 二者之間只有一個(gè)獨(dú)立參數(shù)。飽和蒸汽容易凝結(jié), 在傳輸過(guò)程中如有熱量損失, 蒸汽中便有液滴或液霧形成, 并導(dǎo)致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱(chēng)為濕蒸汽。嚴(yán)格來(lái)說(shuō), 飽和蒸汽或多或少都含有液滴或液霧,所以不同狀態(tài)下不能用同一氣體狀態(tài)方程式來(lái)描述。
飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質(zhì)量, 一般用干度這一參數(shù)來(lái)表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分?jǐn)?shù)。
準(zhǔn)確計(jì)量飽和蒸汽流量較困難, 一般流量計(jì)都不能準(zhǔn)確檢測(cè)兩相流體的流量, 蒸汽壓力波動(dòng)將引起蒸汽比體積的變化, 流量測(cè)量值會(huì)產(chǎn)生附加誤差。所以,在飽和蒸汽測(cè)量中, 必須設(shè)法保持測(cè)量點(diǎn)處蒸汽的干度穩(wěn)定, 必要時(shí)還應(yīng)采取補(bǔ)償措施。
3、測(cè)量誤差分析
目前使用流量?jī)x表測(cè)量蒸汽流量, 測(cè)量介質(zhì)都是指單相流的過(guò)熱蒸汽或飽和蒸汽。對(duì)于相流經(jīng)常變化的蒸汽, 會(huì)存在測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題。對(duì)此, 需保持蒸汽的過(guò)熱度, 盡量減少蒸汽的含水量, 例如加強(qiáng)蒸汽管道的保溫措施, 減少蒸汽的壓力損失等, 以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。然而, 這些方法并不能*解決蒸汽流量計(jì)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題, 解決這一問(wèn)題的根本辦法是開(kāi)發(fā)一種可測(cè)兩相流動(dòng)介質(zhì)的流量?jī)x表。
用于檢測(cè)氣體流量的流量計(jì)種類(lèi)很多, 以速度式和比體積流量計(jì)應(yīng)用zui普遍, 它們的共同特點(diǎn)是可測(cè)定氣體的比體積流量, 而比體積流量Gv 又是狀態(tài)的函數(shù), 工作狀態(tài)下氣體的比體積流量并不能確切的反映實(shí)際流量。對(duì)此, 工程上一般都以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)比體積流量或質(zhì)量流量表示。采用刻度氣體流量計(jì)時(shí), 選定氣體正常溫度、壓力為設(shè)計(jì)條件, 將設(shè)計(jì)狀態(tài)下的比體積流量折算為標(biāo)準(zhǔn)比體積流量或質(zhì)量流量, 其折算系數(shù)中含有氣體比體積的因素, 當(dāng)氣體的工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài), 比體積流量測(cè)量值將產(chǎn)生誤差。此外, 氣體的成分、含量或溫度的變化, 都對(duì)流量測(cè)量產(chǎn)生影響。所以, 蒸汽流量的測(cè)量更需要采取補(bǔ)償措施, 并且因蒸汽的狀態(tài)變化補(bǔ)償因素也比較復(fù)雜。
過(guò)熱蒸汽的比體積由蒸汽的溫度、壓力兩個(gè)參數(shù)決定, 而且在不同的參數(shù)范圍內(nèi), 比體積的表達(dá)形式也不相同, 無(wú)法用同一通式表示, 所以不能獲得統(tǒng)一的比體積計(jì)算公式, 只能個(gè)別推導(dǎo)求得溫度、壓力補(bǔ)償公式。在溫度、壓力波動(dòng)范圍較大的場(chǎng)合, 除進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償外, 還需要考慮對(duì)過(guò)熱蒸汽體積膨脹系數(shù)ε的補(bǔ)償。
無(wú)論采用何種流量計(jì)測(cè)量飽和蒸汽的流量, 在蒸汽壓力波動(dòng)的條件下, 必須采取壓力補(bǔ)償措施, 這是因?yàn)樵诹髁糠匠讨? 工作條件與設(shè)計(jì)條件不一致時(shí), 蒸汽比體積讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生誤差, 誤差的大小和工作壓力與設(shè)計(jì)壓力偏差的大小有關(guān), 實(shí)際壓力大于設(shè)計(jì)壓力將出現(xiàn)負(fù)誤差, 否則將出現(xiàn)正誤差。蒸汽的干度是關(guān)系到能否準(zhǔn)確測(cè)量蒸汽流量的重要條件, 正在研制的在線蒸汽干度檢測(cè)儀表應(yīng)用于蒸汽流量計(jì)量與補(bǔ)償系統(tǒng),將進(jìn)一步提高計(jì)量的準(zhǔn)確性。因此, 目前的蒸汽流量計(jì)量應(yīng)采取以下3 項(xiàng)措施。
(1)輸送蒸汽的管路須有良好的保溫措施防止熱量損失。
(2)在蒸汽管路上要逐段疏水, 在管道的zui低處及儀表前的管道上應(yīng)設(shè)置疏水器, 及時(shí)排出疏水。
(3)鍋爐運(yùn)行操作中應(yīng)避免出現(xiàn)汽包液位過(guò)高現(xiàn)象, 盡量減少出現(xiàn)大的負(fù)荷波動(dòng)。

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