關(guān)于蒸汽流量的測(cè)量

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1、關(guān)于蒸汽流量的測(cè)量作??者：王喜英摘??要：本文簡(jiǎn)要介紹了過(guò)熱蒸汽、飽和蒸汽的特性以及測(cè)量蒸汽流量的兩種常用方法。關(guān)鍵字：蒸汽流量飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽差壓流量計(jì)渦街流量計(jì)???1過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽???1.1過(guò)熱蒸汽???蒸汽是比較特殊的介質(zhì)，一般情況下所說(shuō)的蒸汽是指過(guò)熱蒸汽。過(guò)熱蒸汽是常見(jiàn)的動(dòng)力能源，常用來(lái)帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或離心式壓縮機(jī)工作。過(guò)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(shí)際氣體。過(guò)熱蒸汽的溫度與壓力參數(shù)是兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)，其密度應(yīng)由這兩個(gè)參數(shù)決定。可由過(guò)熱蒸汽密度表查得。???

2、過(guò)熱蒸汽在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離輸送后，隨著工況（如溫度、壓力等）的變化，特別是在過(guò)熱度不高的情況下，會(huì)因?yàn)闊崃繐p失溫度降低而使其從過(guò)熱狀態(tài)進(jìn)入飽和或過(guò)飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過(guò)飽和蒸汽。飽和蒸汽突然大幅度減壓，液體出現(xiàn)絕熱膨脹時(shí)也會(huì)轉(zhuǎn)變成為過(guò)熱蒸汽，這樣就形成汽液兩相流介質(zhì)。???1.2飽和蒸汽???未經(jīng)過(guò)熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽。它是無(wú)色、無(wú)味、不能燃燒又無(wú)腐蝕性的氣體。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質(zhì)量，一般用干度這一參數(shù)來(lái)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?jǐn)?shù)。???飽和蒸汽具有如

3、下特點(diǎn)：①飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對(duì)應(yīng)，二者之間只有一個(gè)獨(dú)立變量。②飽和蒸汽容易凝結(jié)，在傳輸過(guò)程中如有熱量損失，并導(dǎo)致溫度與壓力的降低。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，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(tài)下不能用同一氣體狀態(tài)方程式來(lái)描述。③準(zhǔn)確計(jì)量飽和蒸汽流量比較困難，因?yàn)轱柡驼羝母啥入y以保證，一般流量計(jì)都不能準(zhǔn)確檢測(cè)雙相流體的流量，蒸汽壓力波動(dòng)將引起蒸汽密度的變化，流量計(jì)示值產(chǎn)生附加誤差。所以在蒸汽計(jì)量中，必須設(shè)法保持測(cè)量點(diǎn)處蒸汽的干度以滿足要求，必要時(shí)還應(yīng)采取補(bǔ)償措施，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測(cè)量。???2測(cè)量的分析??

4、?目前使用流量?jī)x表測(cè)量蒸汽流量，測(cè)量介質(zhì)都是指單相的過(guò)熱蒸汽或飽和蒸汽。對(duì)于相流經(jīng)常變化的蒸汽，肯定會(huì)存在測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解決方法是保持蒸汽的過(guò)熱度，盡量減少蒸汽的含水量，例如加強(qiáng)蒸汽管道的保溫措施，減少蒸汽的壓力損失等，以提高蒸汽測(cè)量的準(zhǔn)確度。然而這些方法并不能徹底解決蒸汽流量測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題，解決這一問(wèn)題的根本辦法是開發(fā)一種可測(cè)兩相流動(dòng)介質(zhì)的流量?jī)x表。???當(dāng)蒸汽的工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)，流量示值將產(chǎn)生誤差。對(duì)流量測(cè)量也產(chǎn)生影響，所以蒸汽流量的測(cè)量需要采取補(bǔ)償措施，并且因蒸汽的狀態(tài)變化補(bǔ)償因素也比較復(fù)雜

5、。過(guò)熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個(gè)參數(shù)決定，而且在參數(shù)的不同范圍內(nèi)，密度的表達(dá)形式也不相同，無(wú)法用同一通式表示，所以不能獲得統(tǒng)一的密度計(jì)算公式，只能個(gè)別推導(dǎo)求得溫度、壓力補(bǔ)償公式。在溫度、壓力波動(dòng)范圍較大的場(chǎng)合，除進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償外，還需要考慮對(duì)氣體膨脹系數(shù)的補(bǔ)償。???無(wú)論采用何種流量計(jì)檢測(cè)飽和蒸汽的流量，在蒸汽壓力波動(dòng)的條件下工作，必須采取壓力補(bǔ)償措施，這是因?yàn)樵诹髁糠匠讨?，都含有蒸汽密度的因素，工作條件與設(shè)計(jì)條件不一致時(shí)，讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生誤差，誤差的大小和工作壓力與設(shè)計(jì)壓力偏差的大小有關(guān)，P實(shí)>P設(shè)將出現(xiàn)負(fù)誤差

6、，否則將出現(xiàn)正誤差。蒸汽的干度條件是關(guān)系到能否準(zhǔn)確計(jì)量蒸汽流量的重要條件，目前正在研制在線蒸汽干度檢測(cè)儀表，待干度儀表應(yīng)用于蒸汽流量計(jì)量與補(bǔ)償系統(tǒng)，必將進(jìn)一步提高計(jì)量的準(zhǔn)確性。目前應(yīng)采取以下三項(xiàng)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，在管道的最低處及儀表前的管道上應(yīng)設(shè)置疏水器，及時(shí)排出冷凝水。（3）鍋爐操作中應(yīng)避免出現(xiàn)汽包液位過(guò)高現(xiàn)象，盡量減少負(fù)荷出現(xiàn)大的波動(dòng)。???3流量?jī)x表的選型???目前，工業(yè)用流量?jī)x表種類多達(dá)60余種，主要有渦街流量計(jì)、差壓式（孔板、均速管、彎

7、管）流量計(jì)、分流旋翼式流量計(jì)、阿牛巴流量計(jì)、浮子式流量計(jì)等。而歷史上還沒(méi)有一種對(duì)任何流體、任何量程、任何流動(dòng)狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量?jī)x表，任何流量?jī)x表都有它特定的適用性，也有其局限性。如果流量?jī)x表選擇不當(dāng)，流量肯定測(cè)量不準(zhǔn)。但流量測(cè)量是一種復(fù)雜的技術(shù)，而流量?jī)x表種類繁多，即使針對(duì)某一確定的應(yīng)用，選擇一款合適的流量?jī)x表也就變成一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，需要在做出最終選擇之前仔細(xì)而深入地考慮和權(quán)衡許多與測(cè)量問(wèn)題有關(guān)的因素。因此，儀表的正確選型是儀表正常使用的關(guān)鍵，實(shí)際應(yīng)用中，太多的故障是由于儀表的選型不合理造成的，詳

8、細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的工況條件及介質(zhì)參數(shù)，選擇合適的壓力，溫度，防護(hù)，防爆等級(jí)及材質(zhì)，結(jié)構(gòu)方式，以保證儀表能運(yùn)行在最佳狀態(tài)。???蒸汽計(jì)量在選擇流量?jī)x表時(shí)應(yīng)考慮5個(gè)主要因素：測(cè)量方法、性能要求和儀表規(guī)范、被測(cè)流體特性、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)條件（購(gòu)置費(fèi)用、安裝費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、校驗(yàn)費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用）。在我們的實(shí)際工作中，無(wú)論工礦企業(yè)上是用于生產(chǎn)還是石家莊市的集中