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蒸氣流量不準確的原因分析

時間:2020/4/30 15:26:30 點擊次數:743

一、測量的介質分析:

  1、過熱蒸汽:蒸汽是比較特殊的介質,一般情況下所說的蒸汽是指過熱蒸汽。過熱蒸汽是常見的動力能源,常用來帶動汽輪機旋轉,進而帶動發電機或離心式壓縮機工作。過熱蒸汽是由飽和蒸汽加熱升溫獲得。其中絕不含液滴或液霧,屬于實際氣體。過熱蒸汽的溫度與壓力參數是兩個獨立參數,其密度應由這兩個參數決定。
  過熱蒸汽在經過長距離輸送后,隨著工況(如溫度、壓力)的變化,特別是在過熱度不高的情況下,會因為熱量損失溫度降低而使其從過熱狀態進入飽和或過飽和狀態,轉變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過飽和蒸汽。飽和蒸汽突然大幅度減壓,液體出現絕熱膨脹時也會轉變成為過熱蒸汽,這樣就形成汽液兩相流介質。給測量帶來困難,導致測量不準確。

  2、飽和蒸汽:未經過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽。它是無色、無味、不能燃燒又無腐蝕性的氣體。飽和蒸汽具有如下特點。
  (1)飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對應,二者之間只有一個獨立變量。
  (2)飽和蒸汽容易凝結,在傳輸過程中如有熱量損失,蒸汽中便有液滴或液霧形成,并導致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱為濕蒸汽。嚴格來說,飽和蒸汽或多或少都含有液滴或液霧的雙相流體,所以,不同狀態下不能用同一氣體狀態方程式來描述。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質量,一般用干度這一參數來表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分數,以“x”表示。
  (3)準確計量飽和蒸汽流量比較困難,因為飽和蒸汽的干度難以保證,一般流量計都不能準確檢測雙相流體的流量,蒸汽壓力波動將引起蒸汽密度的變化,流量計示值產生附加誤差。所以在蒸汽計量中,必須設法保持測量點處蒸汽的干度以滿足要求,必要時還應采取補償措施,實現準確的測量。

二、 測量儀表的分析

  目前使用流量儀表測量蒸汽流量,測量介質都是指單相的過熱蒸汽或飽和蒸汽。對于相流經常變化的蒸汽,肯定會存在測量不準確的問題。這個問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度,盡量減少蒸汽的含水量,例如加強蒸汽管道的保溫措施,減少蒸汽的壓力損失等,以提高測量的準確度。然而這些方法并不能徹底解決蒸汽流量測量不準確的問題,解決這一問題的根本辦法是開發一種可測兩相流動介質的流量儀表。


  用于檢測氣體流量的流量計種類很多,以速度式和容積流量計應用zui普遍,它們的共同特點是只能連續測定工況下的體積流量,而體積流量又是狀態的函數,工作狀態下的體積流量不能確切的表示實際流量,工程上一般都以標準狀態體積流量或質量流量表示。所謂標準狀態體積是0℃、1個標準大氣壓下的氣體體積或20℃、1個標準大氣壓下的體積。以質量流量為計量單位的情況,目前應用不多。采用刻度氣體流量計時,選定氣體正常溫度、壓力為設計條件,將設計狀態下的體積流量折算為標準體積流量或質量流量,其折算系數中含有氣體密度的因素,當氣體介質的工作狀態偏離設計狀態,流量示值將產生誤差。此外氣體介質的組成、含量或溫度的變化,對流量測量也產生影響,所以蒸汽流量的測量更需要采取補償措施,并且因蒸汽的狀態變化補償因素也比較復雜。


  過熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個參數決定,而且在參數的不同范圍內,密度的表達形式也不相同,無法用同一通式表示,所以不能獲得統一的密度計算公式,只能個別推導求得溫度、壓力補償公式。在溫度、壓力波動范圍較大的場合,除進行溫度、壓力補償外,還需要考慮對氣體膨脹系數ε的補償。


  無論采用何種流量計檢測飽和蒸汽的流量,在蒸汽壓力波動的條件下工作,必須采取壓力補償措施,這是因為在流量方程中,都含有蒸汽密度的因素,工作條件與設計條件不一致時,讀數會產生誤差,誤差的大小和工作壓力與設計壓力偏差的大小有關,P實>P設將出現負誤差,否則將出現正誤差。蒸汽的干度條件是關系到能否準確計量蒸汽流量的重要條件,目前應采取以下三項措施:

  (1)輸送蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防止熱量損失。

  (2)在蒸汽管路上要逐段疏水,在管道的zui低處及儀表前的管道上應設置疏水器,及時排出冷凝水。

  (3)鍋爐操作中應避免出現汽泡液位過高現象,盡量減少負荷出現大的波動。

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