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蒸汽流量计|蒸汽流量测量原理|系统设计及运行试验

时间:2017/09/22来源:未知

    随着流量测量技术的发展、许多准确度高、节流小、安装和维护方便的流量检测装置日益成熟,正逐步取代孔板的传统地位。大家使用威力巴流量探头,配以高性能的变送器和二次积算显示仪表,进行蒸汽流量计测量的运行试验,取得了很好的效果。

   一、蒸汽流量计测量系统的设计:
  该系统由威力巴流量探头、差压变送器、压力变送器、温度元件和智能流量积算仪组成。如图所示:
蒸汽流量计测量工作原理图


    由威力巴流量探头检测出管道内蒸汽流量的差压信号,经差压变送器转换为(4~20)mA电流信号,输入智能量积算仪进行蒸汽流量的计算、显示和累计,压力变送器把管道内蒸汽的压力也转换为(4~20)mA电流信号,和温度元件测得的蒸汽温度信号一起,输入积算仪进行蒸汽的温度和压力补偿,使流量测量更加准确。
   其中,威力巴探头是该测量系统的核心部分,其性能指标直接关系到蒸汽流量计量的准确与否,是整套流量系统试验的重点。变送器和积算仪的性能同样影响流量的测量。

    二、威力巴探头的工作原理和性能特点:
   威力巴探头是在阿牛巴的基础上发展起来的,是一只在高、低压区有按一定准则排布的多对取压孔,截面是子弹头形状的均速流量管,当流体流过探头时,在其前部产生一个高压分布区,高压分布区的压力略高于管道的静压。根据伯努利方程原理,流体流过探头时速度加快,在探头后部产生一个低压分布区,低压分布区的压力略低于管道的静压。通过检测高、低压分布区的压力差进而计算出流体流量。
   威力巴探头根据空气动力学原理设计而成,与其它均速流量探头相比,独特的设计使得它具有优良的性能特点,大大提高了差压信号检测的稳定性和准确性:
   1.子弹头截面形状的设计,使流体能产生的压力分布,固定的流体分离点;
   2.探头迎流面设计成粗糙表面,使流体流过时形成一个稳定的紊流边界层,减小了流体牵引力和涡街脱落力,提高了低流速时的测量准确度;
   3.低压取压孔位于探头侧后两边、流体分离点之前,远离涡流波动区域,可以生成稳定的差压信号,并且避开了探头后半部的杂质聚集区域,可有效防堵;
   4.独有的高强!y子弹头形单片双腔结构,使其内部成一体化结构,避免了信号渗漏,提高了探头结构强度,能够保持长期的高精度测量;
   5.适用于气体、液体和蒸汽等各种介质,尤其对于蒸汽的流量测量具有比其他检测装置更优良的性能;    6.此外,威力巴探头还具有量程比宽,管道的性压力损失低,安装方便,基本免维护,使用寿命长等特点。

   三、配套仪表的选型及特点:
   1.积算仪的选型及特点    这次试验大家选用了智能流量积算仪,其***大的特点体现在其丰富实用的功能上:  
  (1)显示及抄表功能:    该积算仪除具有显示当前日期、时间及被测流体的瞬时流量、累计流量、差压、压力、温度等测量参数外,还可以根据用户的需要,设定自动抄表功能。利用此功能,可以查看一段时间(40天)内每天的累计流量,一段时间(30天)内每个整点累计流量,实现分班报表,定时抄表功能。这一特殊的功能对于本次试验分析威力巴流量计的运行情况起到了重要作用。
  (2}特殊的补偿运算功能:    该积算仪在测量蒸汽流量时,除了可以通过压力、温度值的输入信号进行蒸汽的密度自动补偿外,还具有在压力变送器、温度元件及变送器发生故障时,自动转入压力、温度的设定值进行补偿,从而可以减少补偿误差。此外还可以在仪表停电期间自动进行流量补偿并记录停电时间,为分析整个系统的测量和仪表运行情况提供依据。
   2.变送器的选型及特点:该套测量系统的变送器,大家选用了EJA差压和压力变送器,它采用单晶硅谐振式传感器,零点特性好、准确度高、工作稳定、具有完善的自诊断功能,可以通过手操器进行远程参数设定操作和查看变送器的工作状态,是目前应用十分广泛、各种指标性能都很优异的新一代智能型变送器。

   四、蒸汽流量计测量系统的运行情况及分析:
  大家用该套蒸汽流量测量系统对我厂煤气分厂蒸汽用量进行流量计量的运行试验,整个分厂由一条管径为219mm的管道供生产和冬季采暖用汽,设计***大流量为18t/h,介质为过热蒸汽。系统投运以后,大家运用积算仪的定时抄表功能,对11、12月份两个月每天的蒸汽流量记录进行了分析,绘制出流量曲线如下图:    从流量曲线分析来看,11月前12
11月份系统运行的流量曲线 12月份系统运行的流量曲线

11月份系统运行的流量曲线 12月份系统运行的流量曲线
天,每天的蒸汽用量在200t左右;12天以后,采暖用汽开始,每天的蒸汽用量在250t左右,而且波动幅度较大,这与采暖用汽不稳定有关系;到12月份6日以后稳定在每天用汽300t左右;其中,26日到28日,由于取压管受冻,测量系统出现异常,流量达到设计的***高点.28日采取拌热措施后恢复了正常测量。经过以上对曲线的分析,结合煤气分厂生产、生活的用汽情况,大家得出初步结论:该套系统测量的数据准确可靠,基本上反映了煤气分厂用汽的实际情况,试验取得圆满成功。

五、结束语:
  通过对该套蒸汽流量测量系统的运行情况进行分析,使大家对系统中各仪表的性能.尤其是威力巴在蒸汽流量测量中的性能特点有了进一步的了解,也发现了系统设计和运行中存在的一些问题,为大家下一步完善蒸汽计量工作提供了宝贵的经验。

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