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涡街流量计等仪表在测量蒸汽时产生误差的原因

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发表时间:2018-07-10 10:26

蒸汽是工业生产中重要的能量传导物,有时也作为重要的中间介质,对于蒸汽流量计的测量的流量计的种类有很多种,常见的有孔板流量计、涡街流量计,这两种流量计在蒸汽流量测量中都有着非常广泛的应用,由于蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽,并且蒸汽的传输过程中存在气液两相性的特点,蒸汽的性质跟温度与压力密切相关,导致对于蒸汽的测量成为并不简单的事情。本文就是针对于蒸汽流量测量中容易发生的蒸汽相变、密度不准确、信号传递失真引起的测量误差,具体分析了产生的来源。并根据不同的信号制式,提出了相应的补偿运算公式和方法。对解决贸易计量纠纷、提高蒸汽流量测量准确度,提出了切实可行的探讨方案。

1 蒸汽流量测量误差的来源  

在涡街流量计流量测量中,蒸汽流量是最容易产生问题的一个流体,特别是在供热结算计量方面,常常发生供收双方总量不能相符的矛盾而难以解决。虽然可测蒸汽流量的仪表有很多,但本文这里不谈各类流量仪表在测量蒸汽流量时的优缺点,而是想就蒸汽流量测量发生误差的其它来源及解决方法。  

1)蒸汽相变对测量的影响。  

2)饱和蒸汽密度失准的问题。

3)测量信号传递失真问题。 

涡街流量计产品特点.jpg

1.1 饱和蒸汽密度失准问题  

失准原因分析这里所说的饱和蒸汽密度不准确,是指脱离了临界饱和状态的蒸汽,也就是常说的湿饱和蒸汽。湿饱和蒸汽是汽液两相共存的状态,它是蒸汽和水的混合物,属于复杂的单工质气液两相流体。由于目前的流量仪表的技术性能都是在单相流状态下定义的,对于涡街流量计测量气液两相流的仪表,多年来尽管人们不断地进行了研究和探讨,也提出了一些运算数学模型,但是适用范围和测量准确度都不够理想,所以准确测量气液两相流的仪表仍是今后需要努力的方向。鉴于介质两相流型的复杂多变,本文这里讨论的湿饱和蒸汽密度的计算,其湿度也只能界定在某一范围内,并认为气液是均相流动的状态为前提。湿饱和蒸汽的形成是在实际使用中的产生的,例如热电厂送出的饱和蒸汽经过管道较长距离的输送,就会有部分蒸汽程度不等的变成冷凝水而成为湿饱和蒸汽。湿饱和蒸汽的密度与临界饱和蒸汽(以下称为干饱和蒸汽)的密度是不同的。而目前使用的两个饱和蒸汽密度表(以压力和温度为自变量)中提供的蒸汽密度,均为干饱和蒸汽的密度值,数表中之所以不列入湿饱和蒸汽密度的数据,是因该数据还不能准确得到。因为要想准确得到湿饱和蒸汽的密度,就必须知道饱和蒸汽的干度指标x或者湿度指标y,但是由于技术上的原因,目前还不能在线准确获得,这就是本文所指出的,当饱和蒸汽脱离临界饱和状态变为湿饱和蒸汽后,其密度不准确的原因。例如已知饱和蒸气工作绝压为0.48 MPa,若已知湿度y5%x =0.95),看一下密度的差别。  

查表得到饱和蒸气密度g r =2.5683 kg/m3,湿饱和蒸汽实际密度为H r =2.7034 kg/m3。查表得到的干饱和蒸汽的密度与实际湿饱和蒸汽的密度误差为:((2.5683- 2.7034)/ 2.7034) *100%» 100 5.0%  如果蒸汽的湿度y不同,即使仍然处于工作绝压为0.48 MPa 状态下,将会得到不同的密值,可自行验算这里不再举例了。 

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