高溫(wen)壓大口徑(jing)蒸汽流量(liang)計的選型(xing) 發布時間(jian):2025-11-26 08:45:04
一、高溫壓(ya)、大口徑蒸(zheng)汽流量計(ji) 的選型分(fen)析 近年來(lai),流量測量(liang)技術獲得(de)了發展,蒸(zheng)汽流量測(ce)量大多使(shi)用 差壓式(shi)流量計 和(he) 渦街流量(liang)計 ,在實際(ji)應用中,高(gao)溫型渦街(jie)流量計最(zui)大口徑隻(zhi)能做到300mm,最(zui)高溫度450℃。因(yin)此,在高溫(wen)壓大口徑(jing)蒸汽流量(liang)測量中,差(cha)壓式流🚶♀️量(liang)計♈仍然具(ju)有優勢,其(qi)選型綜合(he)分♈析如表(biao)1所示。 由表(biao)1可知,在高(gao)溫壓、大口(kou)徑蒸汽管(guan)線上采用(yong)ISA1932标準噴嘴(zui)可獲❗得較(jiao)高的測量(liang)精度。但包(bao)括标準噴(pen)嘴在内的(de)标準節流(liu)裝置是在(zai)常用流量(liang)下按額定(ding)工況進行(hang)設計的,在(zai)傳統的蒸(zheng)汽流量測(ce)量中,由于(yu)密度受壓(ya)力、溫度的(de)影響較大(da),所以在測(ce)量差🐅壓AP的(de)同時,安裝(zhuang)壓力變送(song)器和溫度(du)變送器進(jin)行部分密(mi)度補💔償。 數(shu)由額定工(gong)況時的各(ge)參數值(C、β、e、d)計(ji)算得到,但(dan)在蒸汽流(liu)量測量這(zhe)個動态過(guo)程中,随着(zhe)管道中溫(wen)度、壓力和(he)流量的不(bu)斷變化,流(liu)體的雷諾(nuo)數Re也在動(dong)态地變💰化(hua),不僅密度(du)ρ在動态變(bian)化,其他參(can)數(C、β、e、d)均可能(neng)偏離額👈定(ding)工況值,部(bu)分補償的(de)方式導緻(zhi)測量誤差(cha)較大。針對(dui)傳統差壓(ya)🐉流量測量(liang)系🐆統中存(cun)在的🆚缺點(dian)和不足而(er)研制智能(neng)🌏化多變量(liang)變送器🌍,将(jiang)影響準确(que)測量的✔️這(zhe)些因素降(jiang)到最低程(cheng)度。 二、多變(bian)量變送器(qi)全補償方(fang)法. 根據差(cha)壓式流量(liang)計流量公(gong)式(1)的分析(xi)推導, 在式(shi)(3)中,将影響(xiang)流量測量(liang)的各參數(shu)比式(1)更清(qing)晰直觀表(biao)達🈲出來了(le)。首先:多變(bian)量變送器(qi)穩定性高(gao),差壓△P精度(du)可高達+0.04%,滿(man)足了差壓(ya)△P測量的精(jing)度要求;其(qi)次,采🚩用智(zhi)能技術的(de)多變量變(bian)送器運行(hang)速✍️度極快(kuai),通過參數(shu)C、ε、E、d和ρ實時動(dong)态全補償(chang),補償⭕方法(fa)如下: 1.流出(chu)系數C的補(bu)償. 根據GB/T2624.3-2006《用(yong)安裝在圓(yuan)形截面管(guan)道中的差(cha)壓裝置測(ce)量滿管流(liu)🐆體流量第(di)3部分:噴嘴(zui)和文丘裏(li)噴嘴》,ISA1932噴嘴(zui)流出系數(shu)C與Re和β的之(zhi)間的定量(liang)關系爲 C系(xi)數與蒸汽(qi)流量qm爲線(xian)性關系,對(dui)于氣體和(he)蒸汽來說(shuo),流量變化(hua)引起的C系(xi)數誤差一(yi)般在0.25%~2.5%之間(jian)。運用流量(liang)系數補償(chang)後,C系數誤(wu)差就可避(bi)免。 2.蒸汽膨(peng)脹系數ε的(de)補償 根據(ju)GB/T2624.3--2006,标準噴嘴(zui)的可膨脹(zhang)系數爲 式(shi)中:k-等熵指(zhi)數;τ=P|/P,下遊取(qu)壓口處的(de)絕對靜壓(ya)P2與上遊取(qu)壓口處👨❤️👨的(de)絕對靜壓(ya)P1之比;氣體(ti)膨脹系數(shu)?與蒸汽流(liu)量qm爲線性(xing)關系。 現場(chang)一個在用(yong)的直徑450mm、設(she)計流量爲(wei)50t/h的ISA1932噴嘴,當(dang)用戶因不(bu)同♻️工況所(suo)需蒸汽流(liu)量在(33~130)t/h變化(hua)時,引起的(de)氣體膨脹(zhang)🍓系數。誤差(cha)在0.17%--1.72%之間。由(you)🏃♂️此可見,在(zai)測量蒸汽(qi)流量時,若(ruo)把氣體膨(peng)脹系數📧ε當(dang)作常數處(chu)理将産生(sheng)誤差,對ε進(jin)行補償是(shi)很有必要(yao)的。 3.漸進系(xi)數E和d2的補(bu)償 将式(6)代(dai)人式(8)得: △qm=[1+a1(1-330℃)]2-1=2a1(t-330)+[a1(1-330℃)]2 如(ru)果噴嘴工(gong)作的溫度(du)範圍爲300~400℃,節(jie)流件材質(zhi)爲316,查表得(de)a=0.0000175mm/mm℃,噴嘴喉部(bu)内徑爲206.236mm,則(ze)由内徑d所(suo)造成的最(zui)大相對誤(wu)差爲. △qm=2a1(400-330)+[a1(400-330)]2=0.26% 由此(ci)可知,對d2和(he)E進行補償(chang),即實現了(le)孔徑d、管徑(jing)D和孔徑比(bi)β的全補償(chang),這也是多(duo)變量變送(song)器能實現(xian)準确💰度計(ji)‼️量的一個(ge)重要📐因素(su)。 4.蒸汽密度(du)ρ的補償 在(zai)其他參數(shu)不變的情(qing)況下,蒸汽(qi)流量qm與密(mi)度.ρ之間的(de)關系爲,可(ke)以看出,蒸(zheng)汽流量計(ji)與蒸汽密(mi)度的平方(fang)根成正比(bi)關系。蒸汽(qi)是壓縮性(xing)氣體,當其(qi)溫度、壓力(li)變化時,其(qi)密🧑🏽🤝🧑🏻度将發(fa)生明顯的(de)變👨❤️👨化,這将(jiang)引起流量(liang)很大的誤(wu)差 式中:qm、qm設(she)一一實際(ji)流量測量(liang)和設計工(gong)況下的流(liu)量,kg/s;ρ和p設一(yi)-蒸🔴汽的實(shi)際密度和(he)設計工況(kuang)下的密度(du),kg/m3。 假如設計(ji)時,蒸汽工(gong)作表壓爲(wei)10.3MPa,溫度爲330℃,實(shi)際工況時(shi)蒸汽工作(zuo)💯表壓在(9.7~10.3)MPa、溫(wen)度330℃~340℃之間變(bian)化時,密度(du)引起的相(xiang)對誤差爲(wei)-6.7%~0。因此,由蒸(zheng)汽密度的(de)變化造成(cheng)的測量誤(wu)差會很💞大(da),蒸汽的實(shi)際狀況偏(pian)😘離标準噴(pen)嘴設計狀(zhuang)況越嚴重(zhong),所引起的(de)❌誤差就越(yue)大。 多變量(liang)變送器内(nei)置的水蒸(zheng)氣的溫度(du)範圍爲0~850℃,壓(ya)力≤25MPa,密度誤(wu)差小🏒于0.1%,因(yin)此蒸汽密(mi)度變化引(yin)起的計量(liang)誤差可基(ji)本避免。 三(san)、結論 差壓(ya)式流量計(ji)雖已年代(dai)久遠,但制(zhi)造技術和(he)國家🐪、國際(ji)标準相😘當(dang)成熟,随着(zhe)多變量變(bian)送器動态(tai)全補償智(zhi)能技術的(de)引入,大大(da)提高了高(gao)溫壓、大口(kou)徑蒸汽流(liu)量👌測量的(de)準确度,減(jian)少了安裝(zhuang)維護工作(zuo)量。但同時(shi),标準節流(liu)裝置安裝(zhuang)在高溫壓(ya)蒸汽♋管道(dao)上,實📱施規(gui)範化的✍️監(jian)督檢驗,安(an)裝後必須(xu)和管道--起(qi)通過特種(zhong)設備檢驗(yan)檢測這一(yi)步萬萬不(bu)可忽視。
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