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影響蒸汽流量計(jì)測量準(zhǔn)確性的原因
2015-12-30
蒸汽流量計(jì)是一種常用的流量測量儀器，在多個(gè)行業(yè)中都有一定的應(yīng)用。用戶在使用蒸汽流量計(jì)的時(shí)候?qū)τ跍y量的準(zhǔn)確性的要求是很高的，我們?cè)谑褂谜羝髁坑?jì)的時(shí)候會(huì)遇到測量不準(zhǔn)確的問題。那么影響蒸汽流量計(jì)測量準(zhǔn)確性的原因是哪些呢？下面小編就來為大家具體介紹一下吧。
1、上下游直管段不足
對(duì)于傳統(tǒng)的渦街流量計(jì)，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻如閥門或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間立體彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動(dòng)調(diào)整器來調(diào)整。最簡單有效的辦法是采用對(duì)上下游直管段要求較低的流量計(jì)，如斯派莎克的ILVA流量計(jì)上游6D，下游3D。
2、量程比不足
量程比是指一個(gè)流量計(jì)能確保給定的精度和再現(xiàn)性的范圍內(nèi)，所能測量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比時(shí)我們必須小心，因?yàn)榱砍瘫仁腔趯?shí)際的流速，蒸汽系統(tǒng)一般的最大允許速度為35m/s，更高的流動(dòng)速度會(huì)引起系統(tǒng)的沖蝕和噪音。而不同的流量計(jì)允許的最低流速是不同的，一般渦街流量計(jì)所能測量的最低蒸汽流速為2.8m/s，對(duì)于量程比不足的情況，應(yīng)采用大量程比的流量計(jì)Gilflo ILVA流量計(jì)的最低允許流速為0.6m/s，最大量程比可達(dá)100：1或選擇多個(gè)流量計(jì)并聯(lián)。
3、蒸汽的密度補(bǔ)償不正確
為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補(bǔ)償。不同類型的流量計(jì)受密度變化影響的方式不同。蒸汽流量計(jì)的信號(hào)輸出只和流速有關(guān)，而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無關(guān)，差壓式流量計(jì)其質(zhì)量流量與流量計(jì)的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。因此，渦街式流量計(jì)受密度變化的影響要大于差壓式流量計(jì)。
補(bǔ)償精確度的差異
采用溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償分別能得到多少補(bǔ)償精確度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的精度有關(guān)，而且同流量計(jì)類型、具體測量的工況和壓力變送器的量程選擇有關(guān)。總體來說，測溫對(duì)補(bǔ)償精確度影響較大。如采用相同精度等級(jí)的溫度和壓力感應(yīng)器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。壓力為7barg的飽和蒸汽，用A級(jí)鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49C，據(jù)此查蒸汽密度表，流量補(bǔ)償不確定度為±0.56%R差壓式和±1.11%R渦街式。如選用0.2級(jí)的壓力變送器進(jìn)行測量，誤差限為±2kPa，流量補(bǔ)償不確定度為±0.13%R(差壓式)和±0.25%R(渦街式)。
壓力測量影響因素。
在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會(huì)使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會(huì)影響蒸汽密度的計(jì)算，引起流量計(jì)量的誤差。一般對(duì)于上述現(xiàn)象，可在二次表流量計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行零點(diǎn)遷移，既簡單又準(zhǔn)確。
溫度測量影響因素
從流量計(jì)現(xiàn)場使用的情況來看，溫度測量誤差除了測溫元件的固有誤差之外，還同安裝的不規(guī)范有關(guān)。例如，測溫鉑熱電阻的插入深度不夠，鉑熱電阻的安裝保護(hù)套內(nèi)未充入導(dǎo)熱油，鉑熱電阻未按規(guī)定側(cè)向安裝，安裝鉑熱電阻的管道上無保溫層等，都將導(dǎo)致測溫偏低。對(duì)于需要減壓使用的蒸汽，應(yīng)將流量計(jì)安裝在減壓閥之前，此時(shí)蒸汽未經(jīng)減壓，按飽和蒸汽補(bǔ)償方法處理，可保證測量精度。如果流量計(jì)只能安裝在減壓閥后面，則蒸汽有可能過熱，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償，以保證精度。
4、 蒸汽干度的影響飽和蒸汽
目前，用于測量蒸汽流量的流量計(jì)大部分為體積流量計(jì)，首先測得體積流量，然后通過蒸汽的密度計(jì)算質(zhì)量流量，也就是假定蒸汽為完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考慮蒸汽干度的影響，得出的數(shù)據(jù)會(huì)低于實(shí)際的流量。對(duì)于差壓式流量計(jì)，實(shí)際的蒸汽流量和假定干蒸汽蒸汽干度=1測得的流量可以用以下公式近似表達(dá)：其中： = 實(shí)際干度下的質(zhì)量流量 kg/h = 干飽和蒸汽下的流量 kg/h χ = 蒸汽干度。
流量計(jì)產(chǎn)品鏈接：http://www.for815.cn/product/flowmeter/
1、上下游直管段不足
對(duì)于傳統(tǒng)的渦街流量計(jì)，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻如閥門或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個(gè)或兩個(gè)以上空間立體彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動(dòng)調(diào)整器來調(diào)整。最簡單有效的辦法是采用對(duì)上下游直管段要求較低的流量計(jì)，如斯派莎克的ILVA流量計(jì)上游6D，下游3D。
2、量程比不足
量程比是指一個(gè)流量計(jì)能確保給定的精度和再現(xiàn)性的范圍內(nèi)，所能測量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比時(shí)我們必須小心，因?yàn)榱砍瘫仁腔趯?shí)際的流速，蒸汽系統(tǒng)一般的最大允許速度為35m/s，更高的流動(dòng)速度會(huì)引起系統(tǒng)的沖蝕和噪音。而不同的流量計(jì)允許的最低流速是不同的，一般渦街流量計(jì)所能測量的最低蒸汽流速為2.8m/s，對(duì)于量程比不足的情況，應(yīng)采用大量程比的流量計(jì)Gilflo ILVA流量計(jì)的最低允許流速為0.6m/s，最大量程比可達(dá)100：1或選擇多個(gè)流量計(jì)并聯(lián)。
3、蒸汽的密度補(bǔ)償不正確
為了正確計(jì)量蒸汽的質(zhì)量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補(bǔ)償。不同類型的流量計(jì)受密度變化影響的方式不同。蒸汽流量計(jì)的信號(hào)輸出只和流速有關(guān)，而和介質(zhì)的密度、壓力和溫度無關(guān)，差壓式流量計(jì)其質(zhì)量流量與流量計(jì)的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關(guān)。因此，渦街式流量計(jì)受密度變化的影響要大于差壓式流量計(jì)。
補(bǔ)償精確度的差異
采用溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償分別能得到多少補(bǔ)償精確度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的精度有關(guān)，而且同流量計(jì)類型、具體測量的工況和壓力變送器的量程選擇有關(guān)。總體來說，測溫對(duì)補(bǔ)償精確度影響較大。如采用相同精度等級(jí)的溫度和壓力感應(yīng)器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。壓力為7barg的飽和蒸汽，用A級(jí)鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49C，據(jù)此查蒸汽密度表，流量補(bǔ)償不確定度為±0.56%R差壓式和±1.11%R渦街式。如選用0.2級(jí)的壓力變送器進(jìn)行測量，誤差限為±2kPa，流量補(bǔ)償不確定度為±0.13%R(差壓式)和±0.25%R(渦街式)。
壓力測量影響因素。
在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內(nèi)冷凝水的重力作用會(huì)使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現(xiàn)一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會(huì)影響蒸汽密度的計(jì)算，引起流量計(jì)量的誤差。一般對(duì)于上述現(xiàn)象，可在二次表流量計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行零點(diǎn)遷移，既簡單又準(zhǔn)確。
溫度測量影響因素
從流量計(jì)現(xiàn)場使用的情況來看，溫度測量誤差除了測溫元件的固有誤差之外，還同安裝的不規(guī)范有關(guān)。例如，測溫鉑熱電阻的插入深度不夠，鉑熱電阻的安裝保護(hù)套內(nèi)未充入導(dǎo)熱油，鉑熱電阻未按規(guī)定側(cè)向安裝，安裝鉑熱電阻的管道上無保溫層等，都將導(dǎo)致測溫偏低。對(duì)于需要減壓使用的蒸汽，應(yīng)將流量計(jì)安裝在減壓閥之前，此時(shí)蒸汽未經(jīng)減壓，按飽和蒸汽補(bǔ)償方法處理，可保證測量精度。如果流量計(jì)只能安裝在減壓閥后面，則蒸汽有可能過熱，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償，以保證精度。
4、 蒸汽干度的影響飽和蒸汽
目前，用于測量蒸汽流量的流量計(jì)大部分為體積流量計(jì)，首先測得體積流量，然后通過蒸汽的密度計(jì)算質(zhì)量流量，也就是假定蒸汽為完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考慮蒸汽干度的影響，得出的數(shù)據(jù)會(huì)低于實(shí)際的流量。對(duì)于差壓式流量計(jì)，實(shí)際的蒸汽流量和假定干蒸汽蒸汽干度=1測得的流量可以用以下公式近似表達(dá)：其中： = 實(shí)際干度下的質(zhì)量流量 kg/h = 干飽和蒸汽下的流量 kg/h χ = 蒸汽干度。
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