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浅析影响蒸汽计量准确性的几个因素
点击次数:553 发布时间:2015-08-31

蒸汽作为一种环保能源在工业生产和人民生活中得到了很广泛的应用,用于计量蒸汽使用量的仪表种类繁多、 各有利弊, 如何正确地使用蒸汽计量仪表、 如何保证蒸汽流量计量的准确性是我们需要面对的重要问题。 影响蒸汽计量准确性的因素有很多, 主要包括流量计的类型、 流量计的测量范围、测量介质的设定、蒸汽密度补偿的方式和蒸汽的干度等因
素, 下面就各种因素进行详细分析。
一、 流量计类型选择不正确
目前用于蒸汽测量的流量计有很多类型, 常用的有弯管流量计、 孔板流量计和涡街流量计, 这些类型的流量计适用于不同条件下的蒸汽测量,同时又各自有不适合使用的条件。
1. 弯管流量计
弯管流量计的优点在于耐高温、 耐压、 磨损少、 抗振性能好、 无引起附加压力损失的插入件或节流件、 前后直管段要求低等。其缺点是耐低温性能差, 差压变送器冬季需要保温, 否则会造成较大的测量误差。
2. 孔板流量计
孔板流量计的优点在于理论准确度等级高、结构简单牢固、 性能稳定、 价格低廉等。 然而孔板流量计的流量量程比较小, 一般为 3: 1~4: 1, 不适用于流量变化范围大的情况;孔板流量计对现场安装条件要求比较高, 尤其是配套差压变送器不可以安装在室外, 差压变送器的导压管在冬季还需要保温, 防止冻结。
3. 涡街流量计
涡街流量计的优点在于结构简单牢固、 测量范围宽、 测量介质种类多、 压力损失小、 测量精度高、 安装方式灵活等。
其缺点是对前后直管段要求高, 一般为前 10D 后 5D; 抗振动性能差, 需要远离振动源或者加装隔振装置。
由以上三种流量计的特点可以看出,每种流量计都有各自不适合使用的条件: 流量变化范围大的时候就不能使用孔板流量计, 不具备冬季保温条件的时候就不能使用孔板流量计和弯管流量计, 周围有不可屏蔽的振动源或者前后直管段不够长的时候就不能使用涡街流量计。 流量计的类型选择不正确对于流量测量会造成很大的误差, 从而影响蒸汽计量
的准确性。
二、 流量计测量范围选择不正确
所有流量计都有自己的测量范围,在这个范围内流量计才能保证测量的准确。如果对需要使用蒸汽的量估算错误, 选择了口径过大或过小的流量计, 都会造成蒸汽流量测量的失准。 选择了口径过大的流量计会造成小流量测量不出来或者测量值很小的情况; 选择了口径过小的流量计会造成两方面的影响:一是实际使用流量超过了流量计的测量上限, 造成流量测量失准, 二是使用蒸汽的过程中会因流速快造成压力变送器测量出的管路压力比实际低的情况, 从而影响蒸汽密度的计算。
所以使用蒸汽的用户一定要正确估算自己使用蒸汽的量, 选择合适的流量计口径。然而很多用户使用蒸汽的流量变化范围较大, 任何一种口径的流量计的测量范围都不能满足要求, 这种情况就需要选择一大一小两种口径的流量计并联安装, 根据实际情况切换使用。
三、 流量计测量介质设置错误
部分流量计可以测量多种介质,然而测量不同的介质需要进行不同的参数设置。以涡街流量计为例, 很多厂家的涡街流量计上的信号放大器在测量气体和液体时需要进行不同的拨码设置, 在测量蒸汽时如果设置成介质是水则会使输出脉冲信号偏小,这样就会造成蒸汽流量计量的负误差,给供热部门带来很大的损失。
四、 蒸汽密度补偿方式选择不正确
我们使用流量计测量出的是蒸汽的体积流量,如果要换算成质量流量还要乘以蒸汽的密度。 蒸汽的密度是通过测量其温度和压力并在积算仪上进行正确的密度补偿设置后计算得到,目前积算仪上的蒸汽密度补偿方式主要有三种:饱和蒸汽压力补偿、 饱和蒸汽温度补偿和过热蒸汽温度压力补偿。蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽两种, 它们的密度补偿方式有很大区别: 饱和蒸汽的温度和压力一一对应, 所以只要测量其中一个就可以计算出饱和蒸汽的密度, 可以根据现场测量设备的配置条件选择饱和蒸汽压力补偿或者饱和蒸汽温度补偿; 过热蒸汽的温度和压力没有必然的, 所以两个都需要进行测量才能计算出过热蒸汽的密度, 这时就要选择过热蒸汽温度压力补偿。
密度对于蒸汽来说是一个很重要的参数,密度补偿方式选择不正确就会直接影响到质量流量的计算。下面举例说明, 170℃、表压 1.0MPa 的过热蒸汽密度是 5.83kg/m3,如果设置成饱和蒸汽压力补偿,计算出的蒸汽密度就会是5.63kg/m3 , 误差达到 - 3.43%, 如果设置成饱和蒸汽温度补偿,计算出的蒸汽密度就会是 4.12kg/m3 ,误差达到- 29.3%。所以要根据使用蒸汽的实际状态选择正确的密度补偿方式, 这样才能做到计量的准确。
五、 蒸汽干度的影响
我们计量蒸汽的方法是基于蒸汽干度为 1 的情况, 而实际使用的蒸汽很难达到这个要求, 于是就对蒸汽计量的准确性造成了一定程度的影响。 蒸汽的干度对蒸汽计量的影响有两个方面: 一是蒸汽干度过低, 达不到流量计的测量要求,造成流量计测量的数据出现偏差; 二是蒸汽干度低、 含水量大, 使蒸汽的热焓变低, 产生相同热量所使用的蒸汽量比蒸汽干度高的时候增加很多, 在蒸汽管路末端的用户经常会出现这种情况。
以上五个方面是我们在计量蒸汽的时候需要注意的地方, 我们要根据使用蒸汽的实际情况选择正确的测量仪器和测量方法, 只有这样才能保证蒸汽计量的准确性、 合理性。

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