一體化孔板流量計在蒸汽測量中的度
在工業生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)中(zhong),蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)作(zuo)為(wei)一(yi)(yi)(yi)種重(zhong)要的(de)中(zhong)間助劑和生(sheng)產(chan)原料在生(sheng)產(chan)中(zhong)起到(dao)了非常(chang)重(zhong)要的(de)作(zuo)用(yong),不過(guo)由于(yu)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)性質特殊,經常(chang)出(chu)現測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)不準(zhun)的(de)問題。如何有效地(di)提高蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)準(zhun)確(que)(que)度(du),一(yi)(yi)(yi)直是(shi)人(ren)們追(zhui)求的(de)目(mu)標(biao)。生(sheng)產(chan)中(zhong)用(yong)于(yu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)儀表和標(biao)準(zhun)孔(kong)板和渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計、彎(wan)管(guan)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計等(deng)產(chan)品(pin),不過(guo)使(shi)用(yong)量(liang)(liang)(liang)多的(de)還(huan)是(shi)標(biao)準(zhun)一(yi)(yi)(yi)體化孔(kong)板流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計,本文就蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)中(zhong)準(zhun)確(que)(que)度(du)不高的(de)原因(yin)進(jin)行分析,根據我(wo)公司蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)中(zhong)的(de)具體情況,并主要針對一(yi)(yi)(yi)體化孔(kong)板流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計,從一(yi)(yi)(yi)次節(jie)流(liu)(liu)(liu)(liu)元件、導(dao)壓管(guan)、到(dao)密度(du)補償和相關系數的(de)影響等(deng)方面進(jin)行分析,提出(chu)了提高測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)準(zhun)確(que)(que)度(du)的(de)方法(fa)。
一(yi)、一(yi)次測量元件(jian)引起的誤差
一體化孔(kong)(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計中(zhong)的(de)(de)節(jie)流(liu)元件是尖銳的(de)(de)直角邊緣,流(liu)體在節(jie)流(liu)元件的(de)(de)入口(kou)收縮,根(gen)據伯(bo)努力(li)(li)方(fang)程(cheng),流(liu)速增加,壓力(li)(li)減小,孔(kong)(kong)板(ban)的(de)(de)測量(liang)原(yuan)理就是根(gen)據孔(kong)(kong)板(ban)入口(kou)和出口(kou)的(de)(de)壓差進行測量(liang)的(de)(de)。孔(kong)(kong)板(ban)平(ping)鈍后流(liu)出系數增大,產生測量(liang)誤差。流(liu)出系數對(dui)蒸(zheng)汽流(liu)量(liang)測量(liang)的(de)(de)影響是普遍存在的(de)(de)。
測(ce)量(liang)(liang)管也是節流裝置的組成(cheng)部(bu)分,其結構尺寸對流體流動狀態有重要(yao)的影響,測(ce)量(liang)(liang)管除(chu)滿足*D后(hou)5D的要(yao)求外,還(huan)對內表面的光滑(hua)度(du)有要(yao)求。粗糙管的流速分布與光滑(hua)管是有區別的,流出(chu)(chu)系數(shu)也不相同,管道結垢、腐蝕,流出(chu)(chu)系數(shu)發生變化,產生測(ce)量(liang)(liang)誤差。
對于(yu)孔板(ban)入口邊緣磨(mo)損(sun)的(de)問題(ti),我(wo)們可以選(xuan)用標準噴(pen)嘴,由于(yu)噴(pen)嘴入口是(shi)一個光滑的(de)曲面,它(ta)的(de)抗(kang)磨(mo)損(sun),抗(kang)積污,抗(kang)變形程(cheng)度(du)遠好于(yu)孔板(ban),流出系數穩定性(xing)也比孔板(ban)好,壓力損(sun)失也比孔板(ban)小得多,而且它(ta)的(de)檢定周(zhou)期為(wei)4年,大(da)大(da)減少(shao)了維護費用。
對(dui)于測(ce)量管(guan)的問題,在(zai)管(guan)道安裝時(shi)就(jiu)盡(jin)量選用(yong)光滑度高(gao),質量好(hao)的管(guan)道,必要時(shi)請專業廠家定(ding)制測(ce)量管(guan)道、連接法蘭,冷凝(ning)器等,補償用(yong)的溫度和壓(ya)力測(ce)量點也可以統一(yi)開工獲取(qu)。雖說一(yi)次性投(tou)資高(gao)些,但由(you)于投(tou)入使(shi)用(yong)后沒(mei)有特別原因,一(yi)般不進行更換,還是使(shi)用(yong)周期(qi)越(yue)(yue)長越(yue)(yue)好(hao),這樣綜(zong)合(he)經濟效(xiao)益還是高(gao)些。
二(er)、測(ce)量信號的傳遞失真
測(ce)量(liang)(liang)信(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)遞是(shi)孔(kong)板前后的(de)(de)(de)差壓(ya)信(xin)(xin)號(hao)經(jing)導壓(ya)管傳(chuan)(chuan)遞到差壓(ya)變(bian)送器(qi)(qi),由(you)于結構的(de)(de)(de)不同,一(yi)體化孔(kong)板流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)不同于渦街流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)那(nei)樣直接(jie)裝在管道上,它需要(yao)進(jin)行信(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)遞。對(dui)于蒸汽(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)而言,傳(chuan)(chuan)遞部(bu)(bu)分(fen)可(ke)由(you)閥門,導壓(ya)管,冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器(qi)(qi)等(deng)部(bu)(bu)件(jian)組成。對(dui)于信(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)遞部(bu)(bu)件(jian)來講,應保(bao)(bao)(bao)證(zheng)傳(chuan)(chuan)遞信(xin)(xin)號(hao)不失(shi)真(zhen)(zhen)。實際(ji)使用中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)大部(bu)(bu)分(fen)故(gu)障,往往是(shi)信(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)遞失(shi)真(zhen)(zhen)引(yin)起的(de)(de)(de)。差壓(ya)信(xin)(xin)號(hao)產(chan)生的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)遞失(shi)真(zhen)(zhen)比(bi)作為(wei)補償用的(de)(de)(de)溫度(du)和(he)壓(ya)力信(xin)(xin)號(hao)失(shi)真(zhen)(zhen)影響更大,必須引(yin)起注意(yi)。冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器(qi)(qi)在信(xin)(xin)號(hao)傳(chuan)(chuan)遞中(zhong)(zhong)處于關鍵位置,冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)液面保(bao)(bao)(bao)持一(yi)定高(gao)度(du),多余的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)液要(yao)回(hui)流(liu)(liu)(liu)到蒸汽(qi)(qi)管道,既(ji)要(yao)保(bao)(bao)(bao)證(zheng)冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)蒸汽(qi)(qi)很好地冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning),又(you)要(yao)使冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)液回(hui)流(liu)(liu)(liu)暢通無阻。
氣(qi)相(xiang)導壓管的一(yi)次根部閥門應(ying)保(bao)證蒸(zheng)汽氣(qi)相(xiang)進(jin)入冷(leng)凝器(qi),冷(leng)凝器(qi)里面多余的冷(leng)凝液回(hui)流到蒸(zheng)汽管道,否(fou)則兩(liang)只冷(leng)凝器(qi)液面不能保(bao)持相(xiang)平,會對(dui)差(cha)壓信(xin)號(hao)產(chan)生(sheng)附加誤差(cha)。一(yi)次根部閥門盡量選用閘閥,保(bao)證壓力信(xin)號(hao)傳(chuan)遞通暢無(wu)阻,減(jian)少測量誤差(cha)。
測(ce)量用的(de)導(dao)壓(ya)(ya)管要加保溫(wen)伴熱(re),否則冬季不(bu)能(neng)正常工作(zuo)。不(bu)管采用電(dian)伴熱(re)還是蒸(zheng)汽伴熱(re),一定要保證(zheng)兩只導(dao)壓(ya)(ya)管受熱(re)均等,不(bu)然會因導(dao)壓(ya)(ya)管中的(de)液(ye)體(ti)的(de)密度不(bu)同而產生附(fu)加差壓(ya)(ya)誤差。
作(zuo)為壓(ya)力(li)(li)補償用的(de)(de)變送(song)(song)(song)器(qi)一般和壓(ya)力(li)(li)取(qu)(qu)壓(ya)口不在(zai)(zai)同一高(gao)度上(shang)(shang),如(ru)果(guo)變送(song)(song)(song)器(qi)比(bi)取(qu)(qu)壓(ya)口低,所測出的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)為管(guan)道中(zhong)蒸汽(qi)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)加上(shang)(shang)導(dao)壓(ya)管(guan)中(zhong)冷凝(ning)液產生(sheng)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li),可在(zai)(zai)變送(song)(song)(song)器(qi)中(zhong)進行正遷移(yi)將(jiang)這(zhe)部分壓(ya)力(li)(li)遷移(yi)掉。使變送(song)(song)(song)器(qi)測出的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)為管(guan)道中(zhong)實際蒸汽(qi)壓(ya)力(li)(li)。
三、蒸汽密度問(wen)題產(chan)生的誤差
測(ce)量(liang)(liang)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)質量(liang)(liang)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)時要根據蒸(zheng)(zheng)汽(qi)的(de)密度(du)(du)(du)進(jin)行(xing)計(ji)(ji)算(suan),因蒸(zheng)(zheng)汽(qi)的(de)密度(du)(du)(du)計(ji)(ji)算(suan)不準確(que)(que)產生測(ce)量(liang)(liang)誤(wu)差(cha)。我公司蒸(zheng)(zheng)汽(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)儀表中(zhong)渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)是(shi)用(yong)(yong)(yong)工藝車(che)間(jian)提供的(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)密度(du)(du)(du)值(zhi)為(wei)參考值(zhi),不是(shi)實際的(de)密度(du)(du)(du)值(zhi),得出的(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)會和(he)實際流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)有誤(wu)差(cha)。選用(yong)(yong)(yong)渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)時,好選用(yong)(yong)(yong)能進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)壓(ya)(ya)(ya)力(li)補償的(de)型號(hao),并且安裝測(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)測(ce)壓(ya)(ya)(ya)元件取(qu)得溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)壓(ya)(ya)(ya)力(li)數值(zhi)。我公司用(yong)(yong)(yong)的(de)孔板式流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)作為(wei)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)時,測(ce)出的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)由DCS系統顯示,沒有進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)壓(ya)(ya)(ya)力(li)補償。為(wei)了提高測(ce)量(liang)(liang)的(de)準確(que)(que)度(du)(du)(du),必(bi)須進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)壓(ya)(ya)(ya)力(li)補償。對于一體(ti)化孔板流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji),取(qu)得差(cha)壓(ya)(ya)(ya)信號(hao)的(de)同(tong)時,還需(xu)測(ce)得溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)壓(ya)(ya)(ya)力(li)信號(hao),通過DCS中(zhong)的(de)軟(ruan)件進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)壓(ya)(ya)(ya)力(li)補償。
四、相關系數的影響
流(liu)(liu)出(chu)系(xi)(xi)數(shu)(shu)C和可(ke)(ke)(ke)膨脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)ε在一定范圍內可(ke)(ke)(ke)看作常(chang)數(shu)(shu),但是(shi),當蒸汽(qi)的(de)狀況(kuang)偏離(li)設計狀態時(shi),其流(liu)(liu)出(chu)系(xi)(xi)數(shu)(shu)C和可(ke)(ke)(ke)膨脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)ε就(jiu)會發(fa)生變(bian)化(hua)(hua)(hua),就(jiu)不(bu)能視為常(chang)數(shu)(shu)。測(ce)量(liang)(liang)小流(liu)(liu)量(liang)(liang)時(shi),隨著(zhu)雷(lei)諾(nuo)數(shu)(shu)變(bian)小,流(liu)(liu)出(chu)系(xi)(xi)數(shu)(shu)C將(jiang)產生較大(da)的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。測(ce)量(liang)(liang)高(gao)壓時(shi),則(ze)必須(xu)考慮氣體的(de)可(ke)(ke)(ke)膨脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)ε的(de)影(ying)響,如(ru)果我們(men)只補(bu)償(chang)密(mi)度(du)變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)影(ying)響,即使實(shi)現(xian)了對密(mi)度(du)的(de)*補(bu)償(chang),其它各參數(shu)(shu)變(bian)化(hua)(hua)(hua)累加(jia)后的(de)大(da)誤差仍(reng)達(da)6%左右,其中,可(ke)(ke)(ke)膨脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)ε引(yin)入的(de)誤差大(da)。所以,要想提(ti)高(gao)儀表的(de)測(ce)量(liang)(liang)精度(du),除補(bu)償(chang)密(mi)度(du)外還(huan)(huan)應考慮整個補(bu)償(chang)方程(cheng)中其它參數(shu)(shu)變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)補(bu)償(chang)問題。DCS中的(de)蒸汽(qi)測(ce)量(liang)(liang)模(mo)塊中,不(bu)僅(jin)有密(mi)度(du)補(bu)償(chang)方式(shi),還(huan)(huan)有流(liu)(liu)出(chu)系(xi)(xi)數(shu)(shu)C和可(ke)(ke)(ke)膨脹(zhang)(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)ε的(de)修(xiu)正辦法,只要我們(men)選用合適的(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)模(mo)塊,就(jiu)能提(ti)高(gao)蒸汽(qi)流(liu)(liu)量(liang)(liang)的(de)測(ce)量(liang)(liang)準確度(du)。
一般認為,蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)干(gan)度(du)(du)(du)X較高(X≥95%)時流體(ti)可視(shi)為單相(xiang)流體(ti)。溫度(du)(du)(du)壓力(li)補償(chang)可按通常(chang)方(fang)法(fa)(fa)進行。但出現一定(ding)誤差。干(gan)度(du)(du)(du)越低密度(du)(du)(du)越大。在蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)干(gan)度(du)(du)(du)較低(X<95%)時,管(guan)道(dao)中的(de)流體(ti)處于二(er)相(xiang)流狀態。情況嚴重時,流體(ti)分(fen)層流動,產生誤差更大。目前還(huan)沒有在線的(de)干(gan)度(du)(du)(du)測(ce)量(liang)儀表(biao)測(ce)量(liang)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)干(gan)度(du)(du)(du),好的(de)辦法(fa)(fa)就是(shi)加強蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)傳輸管(guan)道(dao)的(de)保(bao)溫,提(ti)高蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)過熱度(du)(du)(du),使(shi)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)的(de)干(gan)度(du)(du)(du)較高,測(ce)量(liang)也(ye)比(bi)較準確。
五、結論
由于(yu)目前使用的流量(liang)儀(yi)表(biao)測量(liang)蒸(zheng)汽(qi),由于(yu)被(bei)測介(jie)質的特殊性,存在測量(liang)不準確的情況,我(wo)們(men)只有對可(ke)能(neng)產(chan)生的誤(wu)差原因進行認真(zhen)分析,從一次(ci)檢測元件的安裝,到(dao)閥門(men)、導(dao)壓(ya)管(guan)、冷(leng)凝器(qi)及差壓(ya)變(bian)送器(qi)的安裝,再(zai)對蒸(zheng)汽(qi)密度(du)的溫度(du)壓(ya)力補償(chang)和(he)相關參數的修正,都采取適當(dang)措施加以(yi)防止可(ke)能(neng)出現(xian)的問題,才能(neng)提(ti)高蒸(zheng)汽(qi)流量(liang)測量(liang)的準確度(du)。找(zhao)到(dao)一條成(cheng)功的蒸(zheng)汽(qi)流量(liang)測量(liang)之路。