針對(duì)蒸汽流量的實(shí)際情況,主要介紹蒸汽流量測(cè)量的方法,分析引起測(cè)量誤差較大的原因。提出了提高流量測(cè)量準(zhǔn)確性的方法和措施,以及正確選用蒸汽流量測(cè)量?jī)x表應(yīng)注意的事項(xiàng),可供流量測(cè)量工作借鑒。
1、過(guò)熱蒸汽流量測(cè)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、飽和蒸汽流量測(cè)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)處蒸汽斷度穩(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。
用于檢測(cè)氣體流量的流量計(jì)種類很多,以速度式和體積流量計(jì)應(yīng)用最普遍,它們的共同特點(diǎn)是可測(cè)定氣體的體積流量,而體積流量Gv又是狀態(tài)的函數(shù),工作狀態(tài)下氣體的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)體積流值或質(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)下的體積流量折算為標(biāo)準(zhǔn)體積流量或質(zhì)量流量,其折算系數(shù)中含有氣體體積的因素,當(dāng)氣體的工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài),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),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)償公體。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。
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