摘要:通過(guò)使用新型的(de)抗振型渦街(jiē)流量計 對飽(bǎo)和蒸汽流量(liàng)進行測量的(de)實踐,測量數(shu)據的結果💋表(biǎo)㊙️明達⛹🏻‍♀️到試驗(yàn)預期目的。蒸(zheng)汽小流量的(de)測量失真問(wen)題和渦街流(liu)量計的振動(dong)幹擾問題得(de)到了解💔決。
0前(qián)言
　　蒸汽已經(jīng)伴随機車和(hé)工業革命走(zǒu)過幾個世紀(jì)。迄今爲止㊙️,蒸(zhēng)汽已成爲現(xiàn)代技術不可(kě)或缺的一部(bu)分🌍。它被🔞廣泛(fàn)應用于食品(pǐn)、紡織、化工、醫(yī)藥、電力和供(gòng)熱等工業領(ling)域[",爲現代社(she)會生産了豐(fēng)富多彩的産(chan)品。
　　蒸汽的使(shǐ)用是如此廣(guǎng)泛,因此對蒸(zheng)汽的流量測(ce)量成㊙️爲♍使用(yòng)各方的重要(yào)關注點之一(yī)。随着蒸汽應(yīng).用🌈的發🥵展,對(duì)蒸汽流量測(ce)量♍的研究工(gōng)作也得到廣(guǎng)泛開展。
1蒸汽(qi)及其流量測(ce)量
1.1蒸汽概述(shù)
　　蒸汽是吸收(shou)潛熱後帶有(you)一定壓力的(de)水。蒸汽按狀(zhuang)💘态可分爲飽(bǎo)和蒸汽和過(guo)熱蒸汽。由鍋(guo)爐産生的水(shui)蒸氣爲飽和(hé)蒸汽,飽和蒸(zhēng)汽加熱得到(dào)過熱蒸汽。圖(tu)1說明了各種(zhǒng)狀🆚态蒸汽在(zai)不同溫度及(ji)壓力下的轉(zhuǎn)🍉換關系。
 
　　飽和(he)蒸汽在蒸汽(qi)中占有相當(dāng)大的比例，而(ér)濕蒸汽是飽(bǎo)和蒸汽實際(jì)存在的幾乎(hu)唯--形式。含有(yǒu)液滴或液霧(wu)🔴的蒸💚汽稱☎️爲(wei)濕蒸汽。嚴格(gé)來說，飽和蒸(zhēng)汽或多或少(shao)都含有液滴(dī)或液霧的雙(shuāng)相流體，所以(yi),不同狀态下(xia)不能用同一(yi)氣體狀态方(fang)程式來描述(shù)。飽和蒸汽中(zhōng)液滴或液霧(wù)的含量反映(yìng)了蒸汽的質(zhi)量,一般用幹(gàn)度這一參🌈數(shu)來表示。
　　多年(nián)來的研究普(pu)遍認爲飽和(he)蒸汽具有如(ru)下特點:
1)飽和(he)蒸汽的溫度(dù)與壓力之間(jian)一一對應,二(er)者之間隻有(yǒu)一個獨🏃🏻‍♂️立變(biàn)量。
2)飽和蒸汽(qì)容易凝結,在(zai)傳輸過程中(zhong)如有熱量損(sun)失,蒸汽中便(bian)有液滴或液(yè)霧形成，并導(dao)緻溫度與壓(ya)力👄的降低。
3)準(zhǔn)确計量飽和(he)蒸汽流量比(bi)較困難。因爲(wei)飽和蒸汽的(de)幹度難以保(bǎo)證,一般流量(liang)計都不能準(zhun)确檢測雙相(xiang)流體的流量(liàng),蒸汽壓力波(bō)動将引起蒸(zhēng)汽密度的變(biàn)化,流量計示(shi)值産生附加(jia)誤🏃🏻‍♂️差。
1.2蒸汽流(liu)量測量
對于(yu)蒸汽流量測(cè)量的研究和(hé)應用都指出(chū),影響蒸汽流(liú)量準确計量(liang)的因素主要(yao)有以下幾方(fāng)面:
1)實際蒸汽(qì)流量低于流(liu)量計的可精(jīng)确計量的最(zuì)小流量(即量(liang)⭐程比不足);
2)流(liú)量計上下遊(you)安裝的直管(guǎn)段不足(存在(zài)流動擾動);
3)蒸(zheng)汽的密度補(bu)償不正确(測(ce)溫測壓不準(zhǔn));
4)蒸汽中含水(shuǐ)(未作幹度補(bǔ)償);.
5)現場存在(zai)振動和幹擾(rǎo)(渦街流量計(jì));
6)差壓傳送誤(wù)差( 差壓式流(liú)量計 )等等。
　　由(yóu)于蒸汽本身(shen)的物理特性(xìng),即在輸送過(guò)程中常常🔞是(shì)以🌈汽、水兩相(xiang)流出現(即飽(bǎo)和蒸汽的幹(gan)度小于100%),如果(guǒ)在蒸汽計量(liàng)中沒💰有對幹(gàn)度進行修正(zheng)，測量的精度(dù)必定大爲下(xia)🛀🏻降[2]。在蒸汽計(ji)量中,爲實⁉️現(xiàn)正确的測🏃🏻量(liang)，研究的一一(yī)個方向是設(she)法保持測量(liang)👅點處的蒸汽(qi)幹度以滿足(zú)要求,必要時(shi)還要采取🐆其(qí)他補償措施(shi)。近年來還㊙️有(you)人提出“以能(néng)量替代質量(liàng)作爲蒸汽的(de)結算單位”。
2蒸(zhēng)汽流量計選(xuǎn)型
2.1蒸汽流計(jì)的類型及其(qí)優缺點
　　目前(qián)在工業上使(shi)用的流量計(jì)的類型非常(cháng)多,其中适🌈合(he)蒸🏒汽流量測(cè)量的流量計(jì)既有其優點(diǎn),也有使用上(shàng)的缺❗點。爲确(què)保蒸汽🏃‍♂️流量(liang)計的性能和(he)精度,最重要(yào)的是選用的(de)流量計要符(fú)⛱️合所使🌈用的(de)工況。表1對各(gè)類蒸汽流量(liàng)計💃的優缺點(diǎn)🏒和應用情況(kuàng)進行了比較(jiào)。
 
　　國内目前使(shǐ)用比較流行(háng)的蒸汽流量(liang)計有 孔闆流(liú)量計 、 渦街流(liu)量計 等。表2對(duì)某廠1990年在用(yong)的流量計進(jin)行了初步統(tong)計[4],表明孔闆(pan)流量♉計和渦(wo)街流量計的(de)使用占有主(zhǔ)流地位。
 
　　随着(zhe)技術的進步(bù)和交流的增(zēng)加,孔闆流量(liàng)計在精度🛀🏻和(he)穩定性上的(de)缺陷逐步被(bei)行業人士所(suǒ)認識,近年來(lái)孔闆流量計(jì)安裝量減少(shǎo)。而渦街流量(liàng)計基于其原(yuán)理㊙️.上的固有(yǒu)優勢,70年代以(yi)來得到了迅(xùn)速發展。據了(le)解,現在日本(běn)、歐美等發達(dá)國家使用渦(wō)街流量計的(de)比例大🏃🏻幅度(dù)上升,已經廣(guǎng)泛用于各個(gè)領域。渦街流(liú)量計在全球(qiú)儀表行業引(yin)👅起普遍重視(shì),被公認爲未(wèi)來有發展前(qián)景的流量計(ji)之一。渦街流(liu)量計将在未(wèi)來流量儀表(biao)中占主導地(dì)位,是孔闆流(liu)量計的✂️理想(xiang)替代産品。國(guo)内在近幾年(nián)開始逐步使(shǐ)用渦街流量(liàng)計測量蒸汽(qi)㊙️流量,取📱得了(le)不錯的效果(guǒ)。
2.2熱帶廠蒸汽(qi)工藝條件與(yu)環境
　　熱帶廠(chang)目前使用的(de)蒸汽主要由(yóu)加熱爐爐内(nèi)管道🈲汽化産(chan)生,蒸😘汽過渡(du)儲存在汽包(bāo)中。設計要求(qiu)汽包🏒工作壓(ya)力爲0.50~0.80MPa,正常工(gōng)作壓力爲0.70MPa左(zuo)右。汽包産生(shēng)的蒸汽流量(liang)爲3.0t/h。蒸汽通過(guo)DN100的⭐管道輸送(sòng)，蒸汽終端用(yòng)戶爲食堂和(hé)浴室,蒸汽主(zhǔ)要用于加熱(re)。圖2對熱帶廠(chang)的蒸🔅汽去向(xiàng)作了簡單的(de)說明。.
 
　　熱帶廠(chǎng)蒸汽使用量(liang)從一天的時(shi)間段來看,存(cún)在着用量大(da)小變化大、短(duǎn)時間集中用(yong)汽、大部分時(shí)間用😘汽小而(ér)均勻的特點(diǎn)。按季💘節來看(kàn)，冬季的用汽(qi)量要明顯大(da)于夏季㊙️。表3對(dui)熱♻️帶廠的蒸(zheng)汽使用情況(kuang)作了簡單分(fèn)析。
 
　　表3表明,測(ce)量熱帶廠蒸(zheng)汽流量還需(xū)解決--個小流(liu)量的問☂️題。
2.3蒸(zhēng)汽流量測量(liang)方案
　　由于現(xian)場安裝流量(liang)計的條件限(xiàn)制,且蒸汽管(guǎn)道附近的振(zhèn)動源比較多(duō)，受到頻繁的(de)機械振動影(ying)響，因此決定(ding)選用新👨‍❤️‍👨型的(de)抗振⚽型渦街(jiē)流量計。
　　該型(xing)渦街流量計(jì)在強度達2g、5~110Hz的(de)強大全向振(zhen)動幹擾🔴下,所(suo)有滿管式氣(qì)體流量計依(yi)舊保持優于(yú)0.5%精度、插🤩入式(shì)氣體流量計(jì)依舊保持優(you)于1.0%的精度。它(tā)的所有指标(biāo)能符合形式(shi)實驗要求，抗(kang)振性能良好(hao)，能解決渦街(jie)流量計由于(yu)振動引起誤(wu)差的不足。
　　經(jing)過對檢測的(de)蒸汽現場數(shù)據測量和計(jì)算,發現該蒸(zhēng)汽處于熱水(shui)與蒸汽的臨(lin)界點,即發生(shēng)溫度或者壓(yā)力的微弱變(bian)化時🌈,蒸汽可(ke)能轉化爲熱(re)水，也可能由(yóu)熱水轉化爲(wei)蒸汽。
　　根據熱(rè)帶廠蒸汽使(shi)用情況、工藝(yi)條件及現場(chang)環境;對于可(kě)能出⛱️現的時(shí)爲熱水、時爲(wèi)蒸汽的情形(xíng);制定了流量(liang)計的安裝方(fang)案，即在流量(liàng)計安裝上遊(yóu)管道适當位(wèi)置安裝一隻(zhī)用于減壓的(de)閥門💚,使得通(tong)過管道的熱(re)水因壓力的(de)大幅度下♉降(jiàng)而變成蒸汽(qì)。該方🤩案通過(guo)降低壓力保(bǎo)證管道内始(shǐ)終是單相蒸(zheng)汽,爲♉蒸汽渦(wō)街流量計創(chuàng)造檢測必須(xū)的條件。
3效果(guo)分析
　　根據既(jì)定方案在現(xiàn)場安裝了抗(kàng)振型渦街流(liu)量計,安💃裝後(hou)的效果見圖(tú)3。
 
　　流量計安裝(zhuang)後進行現場(chang)調試。小流量(liàng)測試采取的(de)🔴辦法是完全(quán)🔱關閉下遊用(yòng)戶的蒸汽閥(fá)門,使通過流(liú)量計👈的蒸汽(qì)逐步減小至(zhì)零,同時觀察(cha)二次儀表顯(xian)示的數據變(bian)化。經過反複(fu)幾次的測試(shi),均觀察到蒸(zhēng)汽流量數據(ju)逐步變🛀小直(zhi)至零流量的(de)現象。這初步(bu)說明不存在(zài)💃小流量測量(liàng)數據失真的(de)情況。對各個(gè)時間蒸汽瞬(shùn)間🔞流量的記(ji)錄(表🌈4.1)說明随(sui)着終端用戶(hu)蒸汽用量的(de)變化,流量計(ji)的測量數值(zhi)能準确的、實(shí)時的做出反(fǎn)應。
 
　　對渦街流(liu)量計的抗振(zhèn)性能用簡單(dān)方法做了驗(yan)證。在大流量(liang)和小流量兩(liǎng)種情況下，分(fen)别對流量計(ji)兩✂️側的蒸汽(qì)管道進行⭐大(da)力度的敲擊(jī),經多次試驗(yàn)觀♉察,未發🥰現(xiàn)數據出現突(tū)🆚然變化的現(xian)象💯。這說明抗(kang)振型渦街流(liú)量計能處理(lǐ)振動對流量(liang)測量㊙️的幹擾(rao)，能㊙️有效解決(jue)渦街流量計(jì)因振動引起(qǐ)誤差的缺陷(xiàn)。
　　抗振型渦街(jiē)蒸汽流量計(ji)使用一個月(yue),對數據進行(háng)收✊集和統計(ji),得到每天蒸(zheng)汽用量(參見(jiàn)圖4)。
 
　　對圖4的進(jìn)行分析可以(yi)得到下面的(de)結論,蒸汽的(de)每天✔️流量比(bǐ)👨‍❤️‍👨較均勻，變化(huà)不大，流量曲(qu)線比較平緩(huan),基本在14-19t/h之間(jian)波動。對照表(biao)4的瞬間流量(liang)數據,說明流(liu)量計的測量(liang)數據是準确(què)的，與試驗預(yu)期的蒸汽用(yong)量符合。
4結語(yǔ)
　　渦街流量計(ji)在蒸汽和低(dī)壓氣體的流(liu)量測量方面(miàn)得到🔆了🏃🏻廣泛(fan)應用,但抗振(zhèn)性差、抗幹擾(rǎo)能力弱的缺(quē)陷局限了它(tā)的✨應用。熱帶(dai)廠選用抗振(zhèn)型渦街流量(liàng)計進行蒸汽(qi)流量測量，從(cóng)使用效果上(shang)來看,能完全(quán)滿足小流量(liang)蒸汽在千擾(rǎo)信号強烈的(de)環境下的測(ce)量使用。通過(guò)🏃🏻一段時間的(de)觀察,流量計(jì)運行穩定，測(cè)量數據準确(que)。抗振型渦街(jie)流量計本身(shēn)所具有‼️的優(yōu)勢,使得它🐉在(zài)流量測量方(fang)面得到更多(duō)的應用。

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