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两台蒸汽流量计测量双向流量
点击次数:581 发布时间:2014-09-25

    广州某工厂用两台蒸汽流量计反向串联,分别测量蒸汽的正向流量和反向流量,投运不论正向流还是反向流,两台表都有流量显示。两台流量计连接方式如图所示

    一台流量计对正反向流都有响应,这是一个蒸汽双向流测量的问题。
    在两个锅炉房之间互供蒸汽,单独考核(或核算)的系统很常见。带余热锅炉的生产装置也常需要计量外供蒸汽量和开车阶段的耗用蒸汽量,这都需要测量蒸汽的双向流量。
    提问者选用的方法是在一根连通管上安装两套流量计,其中一套测量正向流量,另一套测量反向流量。看来问题很简单,但仪表开起来后两套流量计同时都有流量显示,究其原因是流量计选型失误。
    在涡街流量传感器内,旋涡发生体和检侧件是核心部件。这两干部分的种类很多,但各自的任务却是相同的,即旋涡发生体将流体流过旋祸发生体时的平均流速转换成旋涡频率,而检测件将此旋涡频率转换成电信号,然后送至放大器。
    检测件与旋涡发生体的配合方式也不尽相同,有的是两个部件相互分离,发生体在流体的上游,检测元件在下游;而有的是检测件安放在发生体内。
    市场上采购的蒸汽流量计,发生体断面多为梯形,梯形的顶面和底面虽然宽度不一样,但流体以相反的方向流过发生体时照样会有旋涡产生,只是旋涡的强度和流量系数等不相同。而检测件依其所在的位置不同,感受这些旋涡的情况也不同。对于分离型布置的检测科,能将其上浓传过来的旋涡进行正常的信号转换,当流体反方向流动时,’检测件的上游无旋涡过来,但旋涡发生体产生的旋涡引发的扰动也可能上溯到检测件,以致输出脉冲信号。
对于安放在发生体内部的检测件,只要发生体有旋涡,不论是正向流动引发还是反向流动引发,都会作出响应,输出脉冲信号。
      测量蒸汽双向流的另一种方法是使用双向孔板。
      (1)双向孔板原理
      普通的孔板流量计只能测量单方向流动,在国家标准GB/T 2624(及ISO 5167)中也对双向孔板作了规定。
      ①孔板不切斜角;
      ②两个端面均应符合国标中关于上游端面的规定;
      ③节流孔的两个边缘均应符合国标中关于上游边缘的规定;
      ④孔板厚度应等于(0.005-0.02)D,其中D为管道内径。
      为了防止孔板变形,在结构上和其他相关方面必须采取相应措施。双向孔板结构见图。
      (2)对直管段的要求
      测量正向流时的后直管,在测量反向流时变为前直管,因此,仪表的两个直管段都应满足国家标准中前直管段的要求。
      (3)正端取压口压力P1的计算
      仪表的节流件正端取压口压力P1,用压力变送器测量。该变送器安装在正向流的正端取压口。在流体反向流动时,该点压力变成了反向流的负端取压口,根据正端取压口压力、负端取压口压力和差压的定义知:
              P1´=P1+△P´
式中P1´—反向流正端取压口压力,Pa;
    P1—正向流正端取压口压力,Pa;
    △P´一反向流差压,Pa,
    其实P1´就是正向流的负端取压口压力,只因该点未安装压力变送器,所以只能用间接的方法得到。

    (4)差压的测量
    双向孔板流量计的差压测量方法有两种。一种是双差压变送器法,一台测正向差压,另一台测反向差压,两路4~2OmA信号同时送流量演算器(或DCS),进行判断、计算和显示。两台变送器的差压范围根据正反向流量上限确定。这种方法零点稳定性好,系统度高,仪表结构如图所示。另一种是单一差压变送器法,将变送器零点调在12mA,其中12~2OmA输出代表正向流差压,12~4mA代表反向流差压.由流量演算器(或DCS)判断、计算、显示。这种方法较节省,但零点稳定性和系统度比双差压变送器法略差些。

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