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          影響渦街流量計測量精度的主要因素及其對策

          發(fā)布時間:2012-11-06 16:53   類型:解決方案   人瀏覽

          渦街流量計在測量飽和蒸汽(以飽和蒸汽為例)質(zhì)量流量時,因壓力波動、干度變化、振動、差壓過大等因素會影響正確計量。

          在保證渦街流量計測量精確度諸多的方法中,在線實流校準(zhǔn)占有重要地位。以前大多采用離線方法校準(zhǔn)流量計,使用該方法檢定的流量計經(jīng)誤差修正后雖然精確度較高,但因其檢定時管路的參比條件與實際使用時不同,檢定時流體性質(zhì)與實際使用的流體有差異,檢定時的環(huán)境條件與儀表使用場所的實際環(huán)境不相同,從而造成附加的使用誤差,降低了測量精確度。在線實流校準(zhǔn)法是解決這一問題的有效方法.

          存在的問題分析:

          工業(yè)現(xiàn)場常用質(zhì)量流量Qm=Qvρ式中,ρ為流體的密度(kg/m3);Qm為質(zhì)量流量(kg/h);Qv為體積流量(m3/h)。由上式可知,質(zhì)量流量與密度有關(guān),也就受壓力、溫度、流體種類、干度、流速等因素的影響,這幾種因素直接影響流量值的正確測量。

          要保證渦街流量計測量的精度,必須注意和處理好下面幾個因素。

          一、干度變化

          渦街流量計在測量飽和蒸汽時,要求飽和蒸汽干度不低于85%。但現(xiàn)場實際情況是飽和蒸汽干度在鍋爐內(nèi)就小于100%,而經(jīng)管道傳送一段距離后,會出現(xiàn)干度低于85%現(xiàn)象,它使測量值下降。

          解決對策:當(dāng)飽和蒸汽干度變化較大且低于85%時,應(yīng)在流量計出口側(cè)7D-8D處安裝一濕度變送器,并根據(jù)可測數(shù)據(jù)按下式進行修正。

            v=xvg+(1-x)vf

          式中,v為濕蒸汽比容;x為干度;vg為飽和蒸汽的比容;vf為水的比容;(1-x)為濕度。

          將處理后的濕蒸汽比容參與質(zhì)量流量的計算可得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在市場上的智能流量積算儀,一般只能實現(xiàn)壓力補償無干度補償,一旦遇到干度低于85%的蒸汽(飽和)時則不能正確反映質(zhì)量流量值。最好采用既能對壓力補償又能對干度補償?shù)闹悄芰髁匡@示儀。

          二、壓力變化大

          在工業(yè)現(xiàn)場壓力經(jīng)常發(fā)生波動,壓力波動則影響飽和蒸汽密度。在壓力低于或高于標(biāo)定值時,會使質(zhì)量流量值偏高或偏低。

          解決對策:由于飽和蒸汽對壓力、溫度、密度之間有一定的對應(yīng)關(guān)系,因此,只需根據(jù)壓力變化情況對所測流量密度進行修正(如查表分段補償法等),得到較為正確的測量值。

          三、管道及流量計振動

          管道及流量計加固不好,振動過大,會使測量值偏高。

          解決對策:對于管道及流量計產(chǎn)生振動,應(yīng)立即采取加固措施,嚴(yán)格按要求施工。若不得已要安裝在振動較強的管道上,必須采取減振措施,在傳感器的上下游2D處分別設(shè)置管道緊固裝置,并加防振墊。特別注意:在空壓機出口處振動較強,不能安裝傳感器,應(yīng)安裝在儲氣罐之后。

          四、流量計出口側(cè)通向大氣

          在渦街流量計出口側(cè)通向大氣,會出現(xiàn)前后壓差過大現(xiàn)象,這會導(dǎo)致流速達到上限,因此不能正確反映流量變化。

          解決對策:渦街流量計出口側(cè)直接通向大氣,容易產(chǎn)生流速達到上限值,這是由于前后壓差過大造成的。此時,渦街流量計因輸出模擬信號(4~20mA)或脈沖信號超限,因此,系統(tǒng)不能正確反映測量值。為此,應(yīng)嚴(yán)格限制飽和蒸汽流速使之低于上限,或在上游側(cè)前面加整流器。有時,條件允許可采用提高背壓的方法。

          五、流量計前后直管段安裝不符合要求

          渦街流量計對安裝在其前后直管段有一定要求,如不符合要求,便會影響卡門渦街的正確形成,從而影響飽和蒸汽的測量值。

          解決的對策:對于直管段的安裝一定要嚴(yán)格按要求辦,渦街流量計要求在管道上游安裝一個彎頭,應(yīng)在渦街流量計的上游側(cè)配置長度為大于等于20D(D為流量計公稱通徑)的直管段,下游側(cè)配置長度為大于等于5D的直管段。這樣才能保證渦街的正確產(chǎn)生。此外,對流量計應(yīng)定期檢查校驗,并確保直流電壓源不低于21V,最好在24V。

           

          正確地選擇渦街流量計的規(guī)格,也是保證渦街流量計的使用壽命和準(zhǔn)確度的重要一環(huán)。應(yīng)特別注意靜壓及耐溫的選擇。渦街流量計的靜壓即耐壓程度,它應(yīng)稍大于被測介質(zhì)的工作壓力,一般取1.25倍,以保證不發(fā)生泄漏或意外。量程范圍的選擇,主要渦街流量計刻度上限的選擇。選小了,易過載,損壞儀表;選大了,有礙于測量的準(zhǔn)確性。一般選為實際運行中最大流量值的1.2一1.3倍。

          為保證渦街流量計使用壽命及準(zhǔn)確性,選型時還要注意儀表的防振要求。在濕熱地區(qū)要選擇濕熱式儀表。

          安裝在生產(chǎn)管道上長期運行的接觸式儀表,還應(yīng)考慮流量測量元件所造成的能量損失。一般情況下,在同一生產(chǎn)管道中不應(yīng)選用多個壓損較大的測量元件,如節(jié)流元件等。

          總之,沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應(yīng)的.不同的測量方式和結(jié)構(gòu),要求不同的測量操作、使用方法和使用條件。每種型式都有它特有的優(yōu)缺點。因此,應(yīng)在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎(chǔ)上選擇適于生產(chǎn)要求的,既安全可靠又經(jīng)濟耐用的最佳型式。在使用中應(yīng)特別重視干度、壓力波動、流量計出口側(cè)通大氣這些問題。而管道振動、直管段等在一般說明書均有較為詳細介紹和規(guī)定。建議在選用渦街流量計測量流量時,最好采用有壓力、溫度、流體種類、干度及流速補償?shù)臏u街流量計,以達到計量準(zhǔn)確。

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