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渦街流量計測量蒸汽溫壓補償的原則性及應用問題
 渦街流量計
蒸汽流量測量的溫壓自動補償,國內六七十年代就已開展這方麵的工作了,當時得益於氣動、電動單元組合儀表中計算單元的發展和完善。隨著計算機技術的發展,這一工作更是有了長足的進步。但其基本的原則及應用中的一些問題並沒有變,如以下問題:
溫壓補償的實質
  蒸汽的溫度和壓力改變時,蒸汽的密度就會跟著變化,導致蒸汽流量計產生測量誤差。為減少誤差,可采取溫壓補償方式來減少測量誤差。所謂溫壓補償實質就是被測蒸汽的溫度、壓力與設計時采用的數值不符時,而采取的蒸汽密度修正措施。密度修正措施既可人工進行,也可用儀表或DCS自動進行。
溫壓補償的前提
  本文僅以用孔板測蒸汽流量為例進行說明。當被測蒸汽流量的實際參數(溫度、壓力)與設計的參數不一致時,其流量係數α、流束膨脹係數ε、孔徑d等值都會改變。但當蒸汽的溫度、壓力波動不大,即工況參數偏離設計參數不太多,對測量影響較小時,采用溫壓補償措施才能達到理想的測量精度。其補償公式大多為經驗公式,在流量儀表書上都有介紹,可直接選用。但當工況參數偏離設計值太多.或工況參數波動頻繁且太大時,既使有了溫壓補償措施,仍難達到測量精度要求,此時對於特定的孔板而言,隻能重新計算差壓與流量之間的關係。但目前已可引入較完善的補償、修正措施了,即通過智能儀表或DCS對流量係數α、流束膨脹係數ε、密度ρ進行全麵修正,但其測量精度取決於算法。要做到全補償還是有一定的難度。
認識蒸汽的特性
  在蒸汽流量測量中,當蒸汽壓力增大時其密度增加,蒸汽壓力P實>P設將出現負誤差,否則將出現正誤差。溫度升高時其密度減小,即壓力、溫度的變化對蒸汽密度的影響是相反的,其同相變化時還可以對誤差有所互補。
  通常認為過熱蒸汽在管道中流動時屬於單相流,過熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個參數決定,有時還需要考慮對膨脹係數ε的補償。特別要指出的是過熱蒸汽在溫度、壓力波動範圍較大及保溫效果不好的場合,過熱蒸汽常會轉變為飽和蒸汽,這時就又成了氣液二相流,即使有了補償措施也難於準確的測出質量流量來。
  飽和蒸汽的溫度是壓力的單值函數,因此可將密度的溫壓補償減化為壓力補償。但應看到,設計時通常都把飽和蒸汽當作幹度X=1,把它作為單相流來處理,但實際情況是飽和蒸汽大多數都是濕蒸汽,它的幹度X<1,此時飽和蒸汽在管道中流動時屬於雙相流體,就是有了壓力補償措施也難於準確的測出質量流量來。
溫壓補償要從生產實際出發
  采用溫壓補償要綜合考慮,如:計量要求、渦街流量計用途、溫度、壓力變送器的成本等因素。對於計量用的則一定要采用溫壓補償措施,並應選好、選對經驗公式及配套的溫度、壓力變送器的精度,並進行正確、合理、認真的設置和調校。對於作顯示用的儀表,應從生產要求的實際出發,該補償的就要補償,不用和不能補償的場合就不補償。該補償的場合不采取補償措施是不對的,但誇大溫壓補償的作用也是不妥的。對於被測蒸汽流量的實際參數(溫度、壓力)與設計的參數相差不大時,可用下式進行密度修正。
 
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