如何提高蒸汽流量计量的准确性
发布时间：2023-07-30 14:28:44来源：hseauto.cn来源：..
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1 蒸汽流量计量的特点
1.1 饱和蒸汽流量计量中的“两相流”
当前，用户基本上使用饱和蒸汽，通常用干度（指饱和蒸汽中的含水量多少）来衡量饱和蒸汽的质量好坏。最好的是干饱和蒸汽，一般称为过热饱和蒸汽，其含水量可忽略不计；干度差的称湿饱和蒸汽，含水量最多可达30%，这就存在着饱和蒸汽的“两相流”问题。因为任何蒸汽计量仪表在计算饱和蒸汽流量时所用的设计压力下的蒸汽密度值都采用其干度X=1时的数值，也就是干蒸汽的数值；同时，湿蒸汽因含有密度比干蒸汽大数百倍的液体水粒，在管道中流动时其速度要比干蒸汽小，这样所测得的差压值就低了，反映在仪表读数、记录上就存在着密度和流速受干度影响所带来的叠加性的双重负误差，并造成湿饱和蒸汽计量难度。
1.2 蒸汽流量计量中的蒸汽密度补偿
计量饱和蒸汽或过热蒸汽常用质量流量，单位为kg/h或t/h。质量流量大小与蒸汽的密度有关，而蒸汽的密度又直接受蒸汽的压力及温度影响。在蒸汽计量过程中，随着蒸汽压力及温度不断变化，密度也随着变化，使质量流量也随着变化。如果计量仪表不能跟踪这种变化，势必造成计量误差。在蒸汽计量过程中，一般都是通过压力及温度传感器跟踪蒸汽压力及温度变化来达到密度补偿目的。饱和蒸汽的密度变化与其压力或温度成正比关系，因而单独通过测压力或测温度都可以对饱和蒸汽进行密度补偿。过热蒸汽的密度与其压力、温度成函数关系，而不是正比关系。
1.3 蒸汽流量计量中的高温高压问题
高温高压是蒸汽计量又一显著特点，它造成大多数流量计量仪表难以适应，因而可供蒸汽计量的仪表种类不多。使用蒸汽计量仪表首先要考虑耐高温、高压，而且要求有良好的稳定性、可靠性、密封性。一般都请厂家专门设计制造，并留有相当的余地，以确保安全可靠运行。
2 影响蒸汽流量计量的主要问题
2.1 上下游直管段不足
对于传统的涡街或孔板流量计，其前后安装直管段要求分别约为20D和5D。如果上下游直管段不足，则会导致流体未充分发展，存在旋涡和流速分布剖面畸变。流速剖面畸变通常由管道局部阻碍（如阀门）或弯管所造成，而旋涡普遍是由两个或两个以上空间（立体）弯管所引起的。上下游直管段不足可以通过安装流动调整器来调整，最简单有效的办法是采用对上下游直管段要求较低的流量计。
2.2 蒸汽的密度补偿不正确
为了正确计量蒸汽的质量流量，必须考虑蒸汽压力和温度的变化，即蒸汽密度补偿。不同类型的流量计受密度变化影响的方式不同。涡街流量计的信号输出只和流速有关，而和介质的密度、压力和温度无关，差压式流量计其质量流量与流量计的几何外型、差压平方根和密度平方根有关。①补偿精确度的差异。测温对补偿精确度影响较大。如采用相同精度等级的温度和压力感应器，测温误差引起的密度差异要大于测压误差。②压力测量影响因素。在蒸汽压力的测量中，由于引压管内冷凝水的重力作用会使压力变送器测量到的压力同蒸汽压力之间出现一定的差值。测压误差如果不予以校正，则会影响蒸汽密度的计算，引起流量计量的误差。对于上述现象，可在二次表（流量计算机内）进行零点迁移，既简单又准确。
2.3 蒸汽干度的影响
目前，用于测量蒸汽流量的流量计大部分为体积流量计，首先测得体积流量，然后通过蒸汽的密度计算质量流量，也就是假定蒸汽为完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考虑蒸汽干度的影响，得出的数据会低于实际的流量。因此流量计的二次仪表（流量计算机）应该具有设置饱和蒸汽干度的功能。但在实际工况确定蒸汽的干度也很困难。如果能够改进蒸汽流量计入口处的蒸汽品质，则能改进蒸汽流量计的测量精度。
3 提高蒸汽流量计量的准确性措施
3.1 正确选择蒸汽流量计
选择好量程，量程的测定范围对计量的影响较大，传感器的测程范围既能适应高峰时期的最大流量，又能适应低峰时期的最小流量，一般安装时要选择量程比大的流量仪，或者是将多个测量计连接使用，满足工程的使用条件。选择好安装的流量计后就要考虑管道大小、输出形式等对测定仪器的影响，如果选用节流式流量计要按设计要求，进行管道粗细的选择，这样就能提高测定的准确性；而涡街流量计在输出时要选择脉冲式输出，可以防止输送中的附加误差。
3.2 合理安装蒸汽流量计
不可将仪器安装在管道位置的最低部位，安装位置的上下要有满足长度的直管段。引压管设置的长度和内壁直径要有一定的范围，这样的范围不易堵塞且利易于流量计进行计量。正、负引管要防止因季节或距离的原因导致温度变化差异大，而产生计量误差。必须要安装冷凝器，冷凝器的安装位置要与蒸汽的正负引压管有相同的等高面，其容积要足够大。
3.3 运行中要严格按照规范进行操作，并定期检查维护
在操作运行中，要严格按照相应的规范流程进行，并对长时间运转的计量仪器进行磨损等方面的检查与维修。首先，开始运行时要正确操作各仪器的顺序。先检查冷凝器以及相应的导压管内是否充满水，导压管与各阀门是否有泄露现象，然后再依照运行流程进行投运。开启顺序：打开平衡阀门；打开负压阀，开启过程中，要注意力度的掌控，一般进行缓慢开启；打开正压阀。开启一定时间后要同时关闭正负两个阀门。检查冷凝器内的冷凝水是否达到两边平衡，若满足要求则要对差压输送器进行调整，使其静压处在规范要求内。冷凝器中水面若没有相齐，会致使调节后的差压输送器中仍然存在一定的静压偏差。再一次打开正负两个阀门。闭合平衡阀门，并启动计量表。其次，在计量仪器进行运转的过程中，要对仪器进行定期检查。不管是什么样的流量计量装置，在长时间的运转中都会产生腐蚀、磨损等现象。因此，在计量仪器的正常运转中，要对仪器的外形进行日常的检查，或者定期采集测定数据并进行分析比对，也可通过绘制曲线来核查，若发生异常，就要分析问题的发生部位并及时处理。例如，如果安装的是节流型流量计，由于该流量计的形状会影响测定的准确性，因此，就要对该仪器的尺寸与形状进行定期查验，如果几何外形变化不大，则对获得的数据要进行适当修正，如果变化较大，则要实施仪器更换。最后，要对各个运行仪器进行更新维护。由于蒸汽管道环境的原因，使得各仪器都长时间处于高压、高温的条件下，仪器容易发生部件故障，如阻塞、锈蚀等情况，需要定期的维护。例如，在涡街流量计运转过程中，要定期观察各部件的运行速度，三角柱的缝隙中有无異物发生阻塞。而孔板差压流量仪要观察孔板的开口面有无锈迹和异物，严重时要更换。
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