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新聞詳情
蒸汽相變對渦街流量計測量的有多大的影響？? 水蒸汽顧名思義是氣相,但在一定條件下會變成液相;飽和水蒸汽中的水滴本是液相,但在一定條件會被蒸發(fā)變成氣相。這是蒸汽質(zhì)量流量測量中常常碰到的氣水相變。目前,蒸汽質(zhì)量流量測量使用的方法基本上仍然采用推導(dǎo)法(間接法),這可能是因?yàn)榭评飱W利質(zhì)量渦街流量計用來測量蒸汽流量投資太大,而且還有很多局限性。在推導(dǎo)式質(zhì)量渦街流量計中,關(guān)鍵環(huán)節(jié)是蒸汽密度的求取,蒸汽相變發(fā)生后,就使得通常由蒸汽溫度壓力求取其密度的關(guān)系發(fā)生變化,因此須認(rèn)真對待。 一、氣相變液相 過熱蒸汽在經(jīng)過長距離輸送后,往往會因?yàn)闊崃繐p失溫度降低使其從過熱狀態(tài)進(jìn)入飽和狀態(tài),甚至部分蒸汽冷凝出現(xiàn)相變而變成水滴,這些水滴對流量測量結(jié)果究竟有多大影響,下面加以說明。 有一常用壓力為1.0MPa的過熱蒸汽,其流量為Qm,假設(shè)經(jīng)常距離送后有10%Qm冷凝成水滴,令其為Qm1,而保持氣態(tài)的部分為Qms,由于采用溫壓補(bǔ)償,所以按照臨界飽和狀態(tài)査表,得到此時的蒸汽(干部分)密度為PS=5.6808KG/M3,查水密度表知此時水滴的密度為PL=882.47kg/m3,顯然水滴與蒸汽干部分的體積流量為 QL=Qml/PLQS=Qms/PS 式中： QL--水滴的體積流量,m3/s QS-蒸汽干部分的體積流量,m3/s 由定義知,蒸汽干部分體積流量占濕蒸汽總體積流量之比RV為在該例中,RV=99.93%,由此可見,在濕蒸汽中,水滴所占的體積可忽略不計。 選用渦街流量計時濕度對測量結(jié)果的影響 渦街流量的輸出僅于流過測量管的流體流速成正比,在測量濕飽和蒸汽時,水滴對渦街流量計輸出的影響可忽略,故可以為,渦街渦街流量計的輸出完全是由濕蒸汽的干部分所引起,而干部分的密度,無論是壓力補(bǔ)償或溫度補(bǔ)償,都可較精確地查出蒸汽計量的結(jié)果往往作為供需雙方經(jīng)濟(jì)結(jié)算的依據(jù),如果雙方約定按蒸汽干部分結(jié)算費(fèi)用,冷凝水不收費(fèi),則在本例中相變對測量的影響微不足道,可以忽略.如果冷凝水也按照蒸汽一樣收費(fèi),則渦街渦街流量計的計量結(jié)果偏低。 二.濕飽和蒸汽變成過熱蒸汽 濕飽和蒸汽變成過熱蒸汽,一般發(fā)生在濕飽和蒸汽突然較大幅度減壓,流體出現(xiàn)絕熱膨脹時。 2.1相變過程 濕飽和蒸汽中的水滴,其壓力和溫度處于平衡狀態(tài),在壓力突然降低而低于平衡壓力時,水滴部分蒸發(fā),同時從液相和汽相中吸收汽化熱,使汽液相溫度降低。如果溫度降低得不多或蒸發(fā)前濕度較高,都會使溫度迅速降低到與新的壓力所對應(yīng)的飽和溫度,建立新的平衡。這時蒸汽仍為濕飽和蒸汽。如果壓力降低得很多或蒸發(fā)前濕度較低,則因水滴蒸發(fā)而使溫度降低后仍高于新的壓力所對應(yīng)的飽和溫度,則蒸汽變?yōu)檫^熱狀態(tài)。 2.2蒸發(fā)對流量測量的影響 (1)上述蒸發(fā)發(fā)生后得到的兩種結(jié)果,前一種對我們的補(bǔ)償無影響,僅僅是蒸汽中的干部分增加,干度相應(yīng)增大 (2)如果蒸發(fā)發(fā)生后,蒸汽變?yōu)檫^熱狀態(tài),而渦街流量計又恰巧安裝在減壓之后的管道上,這時對渦街流量計的影響分三種情況： A)設(shè)計時己經(jīng)考慮到蒸汽變?yōu)檫^熱狀態(tài)或處于何種狀態(tài)難以確定或有時是過熱狀態(tài)有時是飽和狀態(tài),所以采用溫壓補(bǔ)償,則上述相變對測量結(jié)果無影響。 B)設(shè)計時按飽和蒸汽考慮。而且采用壓力補(bǔ)償,則上述相變將帶來較小的誤差,即過熱蒸汽溫度同飽和溫度之差所對應(yīng)的密度差造成的補(bǔ)償誤差。 C)設(shè)計時按飽和蒸汽考慮,但采用溫度補(bǔ)償,則將過熱蒸汽溫度當(dāng)作飽和溫度去査密度表,一般會引起較大的誤差。 2.3解決辦法 (1)將總蒸汽渦街流量計安裝在減壓閥之前。由于上述蒸汽未經(jīng)減壓時,不存在相變問題,所以,將渦街流量計安裝在減壓閥之前,按飽和蒸汽補(bǔ)償方法處理?？杀ＷC測量精度。 (2)如果渦街流量計只能安裝在減壓閥后面,則可增裝一臺壓力變送器。進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。 (3)如果減壓閥的穩(wěn)壓性能較好,可將渦街流量計上游壓力值作為一個恒定值(通過面板操作)設(shè)置到二次表內(nèi)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償
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