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涡街流量计对过热蒸汽流量计量中的应用

摘要:本文根据过热蒸汽的密度特征和涡街流量计的测量原理,阐述了应用温度、压力补偿方法,对过热蒸汽进行精确计量。
随着成本意识的不断增强,人们对能源计量的准确性提出了更高的要求,在过热蒸汽流量测量中,温度、压力补偿逐渐得到推广、应用。
1、过热蒸汽密度特性
在过热蒸汽流量的计量上,密度虽然也是温度、压力的函数,但是不再遵循理想气体状态方程,且在不同压力、温度区间,函数关系不同,很难用一个简单的或统一的函数关系式来表示。
2、涡街流量计工作原理
在流体中设置非流线型漩涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡。这种旋涡称为卡曼涡街,如图1所示。
旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,根据卡曼涡街原理,有如下公式:
由此可见,通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。而用涡街流量计计量时,它的输出脉冲信号不受流体组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的尺寸有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量,这时候流量的输出信号应同时检测体积流量和流体密度,流体组分对流量计还是存在直接影响的,其流量公式为:
3、应用实例
扬子石化热电厂给南京化工园供应过热蒸汽,为确保蒸汽质量的精确计量,在蒸汽管道上(界区处)顺序安装了涡街流量计、压力变送器、一体化温度变送器(图2),因界区距离双方的机柜间较远,一方面避免信号衰减,一方面避免布线困难,故在现场安装了一台流量积算仪,作为贸易结算的依据,先将过热蒸汽密度表(表1)写入流量积算仪,压力、温度信号输入流量积算仪后,根据蒸汽密度表即可知道蒸汽的密度P,涡街流量计的脉冲信号输入流量积算仪后,即可知道蒸汽的体积流量qv,从而得出蒸汽的质量流量计qm。当然以上也可以使用温压补偿涡街流量计配套流量积算仪,就不需要压力变送器和温度变送器 也是同样道理。
4、结束语
在能源越来成为全人类共同关心的问题时,蒸汽计量工作的重要性日益显现,用热单位与供热单位之间蒸汽计量的准确与否,直接关系到双方的经济利益。而企业内部的蒸汽结算同样也关系到企业整体的经济效益。所以,尽可能通过对仪表的改进和组合运用,提高计量的准确性、可靠性,真实的数据既是管理的基础,也是保证贸易公平的前提。