蒸汽涡街流量计测量精度的分析与概述
从蒸汽流量的实际情况出发,主要介绍蒸汽流量的测量方法,并对造成测量误差的原因进行了分析。介绍提高流量测量精度的方法和措施,以及正确选择蒸汽流量测量仪应注意的问题,为流量测量工作提供参考。
第一,过热蒸汽流量测量的不确定性。
通过饱和蒸汽加热加热,得到过热蒸汽。过热蒸汽的温度和压力是两个独立的参数,其他状态参数则由它们来决定。过热蒸气经过输送后,随着工作条件(如温度、压力)的变化,尤其是在过热不高的情况下,由于热散失温度的降低,它从过热状态变为饱和或过饱和状态,变成饱和蒸气或含有水滴的过饱和蒸气。由于饱和蒸气的突然大幅减压,部分液滴在绝热膨胀时也会转变为过热蒸气,从而形成汽液两相流动介质,一般流量计无法精确地检测两相流体的流量,造成流量测量误差。
二饱和蒸汽流量测量不确定因素。
饱和气的温度和压力是一一对应的,它们之间只有一个独立的参数。易凝结的饱和蒸汽,在输送过程中若有热量损失,蒸汽中便会形成液滴或液雾,并导致温度和压力的下降。水蒸气,包括水滴和水雾,叫做湿气。理论上,饱和蒸气或多或少地包含着液滴或液雾,不同状态下的气体不能用相同的状态方程来描述。水蒸气中液滴或液雾的含量是蒸汽质量的反映,通常用干度这个参数来表示。干度是指在单位体积的饱和蒸气中干蒸汽所占百分比。饱和蒸汽流量的精确测量比较困难,一般流量计无法精确检测到两相流体的流量,蒸汽压力的波动会导致蒸汽比体积的变化,而流量测量还会产生附加误差。因此,在饱和蒸汽的测量中,要尽量保持测量点处蒸汽断度的稳定,必要时也要采取补偿措施。
三是测量误差分析。
现在用流量计测量蒸汽流量,测量介质均为单相流的过热蒸汽或饱和蒸汽。对相流变化较大的蒸汽,存在测量不准确的问题。为此,应保持蒸汽的过热度,并将蒸汽含水率降至最低,如加强蒸汽管道的保温措施,降低蒸汽的压力损失等,以提高测量的准确性。但是,这些方法并不能完全解决蒸汽流量测量精度的问题,而研制一种可以对两相介质流量进行测量的流量计才是解决这一问题的根本。
测量气体流量的流量计有很多种,zui在速度式和比容流量计中应用很广泛,它们的共同特点是可以测量气体的比容流量,比容流量Gv又是状态的函数,工作状态下气体的比容流量不能准确地反映实际流量。对于这一点,工程上通常用标准状态比体积流或质量流的数值表示。用比例气流计计时,以正常温度和压力为设计条件,将设计状态下的比容流量折算为标准比容流量或质量流量,其折算系数包含气流比体积的因素,当气流率指标偏离设汁状态时,会产生比容流量计量误差。另外,气体的含气量、含量或温度的变化,都会影响流量测量。因此,蒸汽流量的测量需要更多的补偿措施,而且由于蒸汽状态变化的补偿因素也比较复杂。
过热蒸汽的比容是由蒸汽的温度、压力两个参数所决定的,在不同的参数范围内,比容的表示形式不同,不能用同一通式来表示,因此,无法得到统一的比容计算公式,只能单独推导出温度、压力补偿公体。当温度、压力波动幅度较大时,除进行温度、压力补偿外,还应考虑对过热蒸汽体积膨胀系数ε的补偿。