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  發(fā)布時間:2016-03-03

蒸汽測量中流量計選型

   過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,屬于實際氣體。過熱蒸汽的溫度與壓力參數(shù)是兩個獨立參數(shù),其密度應由這兩個參數(shù)決定。
未經(jīng)過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽。飽和蒸汽具有如下特點。
(1) 飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對應,二者之間只有一個獨立變量。
(2) 飽和蒸汽容易凝結(jié),在傳輸過程中如有熱量損失,蒸汽中便有液滴或液霧形成,并導致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱為濕蒸汽。
目前使用流量儀表測量蒸汽流量,測量介質(zhì)都是指單相的過熱蒸汽或飽和蒸汽。對于相流經(jīng)常變化的蒸汽,肯定會存在測量不準確的問題,這個問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度,盡量減少蒸汽的含水量。
1 測量蒸汽用流量儀表選型蒸汽流量儀表的選型
   對于蒸汽計量在選擇流量儀表時應考慮 5 個主要因素: 被測流體特性、生產(chǎn)工藝情況、安裝條件、維護需求以及流量儀表的特性。目前,測量蒸汽流量的儀表主要有標準節(jié)流裝置流量計、彎管流量計、內(nèi)錐式流量計、渦街流量計等流量計。
(1) 標準節(jié)流裝置流量計: 標準節(jié)流裝置流量計應用歷史悠久,有國際標準,理論精度高,應用十分普遍。但經(jīng)過幾十年的應用,發(fā)現(xiàn)標準節(jié)流裝置流量計也存在不足:
①節(jié)流件磨損,使其測量誤差增大;
②安裝較為麻煩,維護及拆洗的工作量較大;
③需配差壓變送器使用,增加了維護的工作量,另需敷設(shè)導壓管,且在冬季需對導壓管進行保溫;
④流量量程比為 1∶3,局限性大;
⑤若安裝不正確,容易發(fā)生蒸汽泄漏;
⑥壓力損失較大,運行費用高。
(2) 彎管流量計: 彎管流量計實際上是一個 90度標準彎頭。它的特點是:
①結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉;
②彎管流量計傳感器耐磨損,對微量磨損不敏感;③安裝簡單,可采用直接焊接法進行安裝,使現(xiàn)場跑冒滴漏的麻煩得到徹底的解決;
④適應性強,量程范圍寬,直管段要求不嚴,而且在耐高溫、耐高壓、耐沖擊、耐振動、耐潮濕、耐粉塵等方面,彎管流量計遠優(yōu)于其它流量計;
⑤彎管流量計的量程比可達 1∶10,對于蒸汽,它的適用范圍為 0 ~ 70m/s,可以較好地滿足蒸汽流量測量的要求;
⑥彎管流量計由于其特殊的測量原理,使其在實際應用時對直管段的要求不嚴格,一般只要求前 5D、后 2D 即可,遠遠低于其他流量測量裝置的要求;
⑦彎管流量計精度高,重現(xiàn)性好,測量精度可達 1. 14%,重現(xiàn)性精度可達0. 2%,一次安裝后,不再需要重復拆裝,因此,其安裝精度也能得到保證;
⑧彎管流量計的最突出特點是無任何附加節(jié)流件或插入件,可大大降低流體在管道內(nèi)輸送的動力消耗,節(jié)約能源,尤其對那些大系統(tǒng)、大管徑、低壓頭的測量對象,好處更加明顯。
(3) 渦街流量計: 渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種流量計。它具有以下特點:
①結(jié)構(gòu)簡單牢固,無可動部件,長期運行十分可靠;
②維護十分方便,安裝費用低;
③傳感器不直接接觸介質(zhì);
④輸出與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移,精度高,并方便與計算機聯(lián)網(wǎng);
⑤測量范圍寬,量程比可達 1∶10;
⑥壓力損失小,運行費用低,更具節(jié)能意義;
⑦在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化影響,儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測量流體的體積流量無需補償,調(diào)換配件后無需重新標定儀表的系數(shù);
⑧應用范圍廣,氣體、液體的流量均可測量。
(4) 內(nèi)錐流量計: 它是通過在管道中心安裝一個錐體來節(jié)流。它具有以下特點:
①精度較高,重復性較好;
②壓損小,量程比寬 (10∶1);
③具有自清洗功能,適用于臟污流體的流量測量;
④具有自整流功能,不需要較長直管段;
⑤耐磨損,長期穩(wěn)定性好。
2 選型建議
2.1 建議采用下述幾種儀表
(1) 標準節(jié)流裝置和流量顯示儀表組成的流量計。
(2) 非標準流量傳感器 (如彎管傳感器、內(nèi)錐傳感器、渦街傳感器) 和流量顯示儀表組成的流量計。
(3) 符合國家標準并有國家檢定規(guī)程的其它流量計。
2.2 選型要求
(1) 流量計所用的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器精度等級不得低于 0. 5 級。
(2) 采用渦街流量計,其渦街流量傳感器精度等級不得低于 1. 0 級。采用內(nèi)錐流量計,其內(nèi)錐流量傳感器精度等級不得低于 1. 0 級。采用彎管流量計,其彎管流量傳感器精度等級不得低于 1. 5 級。
(3) 流量顯示儀表顯示、積算誤差不得低于0. 5 級。
(4) 流量計應采用溫度、壓力補償 (或全補償儀表)。
3 設(shè)計要求
3.1 通用要求
(1) 流量傳感器應水平安裝,垂直安裝時流體的流向須自下向上,同時要安裝在與其相應的公稱直徑管道上。
(2) 標準節(jié)流裝置必須采用符合國家標準的直管段。彎管流量傳感器、內(nèi)錐流量傳感器等流量傳感器必須采用符合生產(chǎn)廠標準要求的直管段。
(3) 流量傳感器上游不允許設(shè)流量調(diào)節(jié)閥。
(4) 流量傳感器安裝應便于檢修: 高度 2m 以上應有檢修平臺; 埋入地下管道安裝的應有人井,其大小要便于檢修和維護。
(5) 用能單位應建立能源計量數(shù)據(jù)中心,利用計算機技術(shù)實現(xiàn)能源計量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡化管理。上位機不能對下位機的流量參數(shù)進行修改。
3.2 特殊要求
(1) 標準節(jié)流裝置
① 標準節(jié)流裝置 (包括節(jié)流件、取壓裝置、連接法蘭及測量直管段) 的設(shè)計必須符合國標 GB/T2624—2006。
② 標準節(jié)流裝置的制造應符合國家計量檢定規(guī)程 (JJG 640—94) 并由生產(chǎn)廠家成套供應。
(2) 彎管流量傳感器和內(nèi)錐流量傳感器彎管流量傳感器、內(nèi)錐流量傳感器的設(shè)計、制造應符合生產(chǎn)廠家的企業(yè)標準。
(3) 渦街流量傳感器渦街流量傳感器不適宜用于高流速、大管徑、有震動對象的流量測量。
3.3 儀表間
(1) 必須有使用面積不小于 6 ㎡的單獨儀表間,要有可靠的防止人為作弊的措施。
(2) 儀表間應有電源照明和檢修用的插座。
(3) 儀表間應遠離腐蝕和振動干擾源,其溫度、濕度及振動應符合儀表使用要求。
4 安裝要求
(1) 全套儀表都應考慮檢定、維修方便。變送器安裝相互之間中心距和離墻壁距離不應少于 450mm。
(2) 流量取源部件安裝要符合 GBJ 50093—2002第四章的有關(guān)質(zhì)量標準要求。
(3) 溫度、壓力和差壓變送器的安裝要符合
GBJ 50131—2007 第 5. 3、5. 4 和 5. 5. 2 條質(zhì)量標準要求。
(4) 儀表盤 (箱、操作臺) 內(nèi)配線及安裝要符合 GBJ 50131—2007 第 5. 2 條質(zhì)量標準要求。
(5) 導壓管應采用 Φ14 ×2 無縫鋼管,不得采用焊接瓦斯管。導壓管應垂直或傾斜牢固敷設(shè)安裝,其斜度小于 1∶12。
(6) 根據(jù)配管方式,應設(shè)有排氣、排液、沖洗和冷凝等裝置。
(7) 全套儀表都應有防凍、保溫和防腐等措施。
5 計量器具檔案
用能單位應建立能源計量器具的檔案,主要包括:
(1) 流量儀表資料 (如節(jié)流裝置計算結(jié)果通知書、儀表使用說明書等)。
(2) 儀表的檢定證書 (包括流量傳感器、二次儀表)。
(3) 流量傳感器安裝記錄。
(4) 連續(xù)兩個周期檢定證書、使用和維修記錄。
6 重要說明
本規(guī)范將進出用能單位的能源測量儀表稱為本單位 A 級計量儀表,進出主要次級單位的能源測量儀表稱為本單位 B 級計量儀表,進出主要用能設(shè)備的能源測量儀表稱為本單位 C 級計量儀表。A、B 級計量儀表須按上述要求認真執(zhí)行。C 級計量儀表在儀表選型上,除上述類型流量計外,可選擇均速管、阿牛巴等流量計,在設(shè)計要求、安裝要求上可降低標準。標準節(jié)流裝置用幾何檢定法檢測; 其它流量傳感器安裝使用前須做實流標定。


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