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復(fù)雜工況下蒸汽測量及對應(yīng)測量流量計的選型說
蒸汽在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用得極為**,是很多工藝環(huán)節(jié)能量的源泉,則對蒸汽的測量、過程控制就顯得十分重要。蒸汽具有其自身的特殊性,溫度、壓力都很大,對流量計的測量部件的要求也就相對較高。在流量變化頻繁、變化范圍較大的情況下,為滿足其測量精度,測要求流量計有較大的量程比。下面就幾種常用于蒸汽測量的流量計作簡單的對比分析。
一、孔板流量計
1、測量原理:差壓原理
2、優(yōu)點(diǎn):(1)孔板蒸汽流量計是流量計中很早的產(chǎn)品,其特點(diǎn)是測量介質(zhì)**,標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。(2)價格便宜。(3)精度一般。
3、局限性:(1)孔板的長期測量精度低。孔板的節(jié)流件經(jīng)過流體長時間的沖刷和磨損,徑值比發(fā)生變化,不能保證長期測量精度。(2)孔板阻流面積大,**壓損大,會造成更多的能源浪費(fèi)。(3)孔板的量程比小,一般為3:1,在流量范圍變化大的工況下,不能保證測量精度。(4)孔板安裝采用管道式安裝,安裝極為不便,安裝費(fèi)用高,維護(hù)困難。
二、渦街流量計
1、測量原理:渦街流量計是應(yīng)用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經(jīng)過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發(fā)生體后交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流速成正比,通過轉(zhuǎn)換器將頻率信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的流量值。
2、優(yōu)點(diǎn):(1)渦街產(chǎn)生的頻率僅僅是流速的函數(shù),而與介質(zhì)密度及粘度無關(guān)。(2)量程比較寬可達(dá)10:1。(3)壓損小,約為孔板的1/3~1/2。(4)精度高,流量信號由高精度的頻率信號轉(zhuǎn)換所得。在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出頻率信號不受流體物性(密度,粘度)和組分的影響。(5)與節(jié)流式差壓流量計相比較,無需導(dǎo)壓管和三閥組等,減少泄漏、堵塞和凍結(jié)等(6)價格適中。
3、局限性:(1)旋渦分離的穩(wěn)定性受流速分布畸變及旋轉(zhuǎn)流的影響,應(yīng)根據(jù)上游側(cè)不同形式的阻流件配置足夠長的直管段或裝設(shè)流動調(diào)整器(整流器)。(2)對管道機(jī)械振動較敏感,不宜用于強(qiáng)振動場所。(3)儀表在脈動流、混相流中尚欠缺理論研究和實踐經(jīng)驗。(4)渦街對頻率信號的檢測是由電氣
轉(zhuǎn)換器完成,耐溫壓等級有限,不適用于高溫高壓蒸汽的測量。
三、一體化蒸汽流量計
1、測量原理:結(jié)合了文丘里和均速管兩種不同的差壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),是一種很特別的流量傳感器。
2、優(yōu)點(diǎn):(1)高精度,達(dá)±0.5%,重復(fù)性好,達(dá)士0.05%(2)量程比高至65:1,對于量程變化大的工況有明顯的優(yōu)勢。
(3)**壓損極小。(4)無直管段要求。(5)對于小流量、低流速時,通過“文丘里管”提高流速,達(dá)到有效測量。“文丘里管”還有整流作用,使得長期運(yùn)行穩(wěn)定性好。(6)測量部分沒有電氣裝置,耐溫壓等級高,適用于高溫高壓工況。
3、局限性:(1)價格較為昂貴,小口徑DN200大概6萬元人民幣左右。
四、均速管流量計
1、測量原理:差壓原理和徑向速度平均原理。
2、優(yōu)點(diǎn):(1)量程比10:1,適用于量程變化較大的工況。(2)測量精度±1%,重復(fù)性±0.1%。(3)耐高壓高壓,適用于高溫高壓蒸汽測量。(4)壓損小,約為孔板的1/4~1/2。(5)無需管道式安裝,安裝簡單,維護(hù)方便。(6)價格適中。
3、局限性:(1)對于經(jīng)常開停機(jī)工況,在混相流中尚欠缺理論研究和實踐經(jīng)驗。
 

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