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渦街流量計對過熱蒸汽流量計量中的應用

摘要:本文根據(jù)過熱蒸汽的密度特征和渦街流量計的測量原理,闡述了應用溫度、壓力補償方法,對過熱蒸汽進行精確計量。
隨著成本意識的不斷增強,人們對能源計量的準確性提出了更高的要求,在過熱蒸汽流量測量中,溫度、壓力補償逐漸得到推廣、應用。
1、過熱蒸汽密度特性
在過熱蒸汽流量的計量上,密度雖然也是溫度、壓力的函數(shù),但是不再遵循理想氣體狀態(tài)方程,且在不同壓力、溫度區(qū)間,函數(shù)關系不同,很難用一個簡單的或統(tǒng)一的函數(shù)關系式來表示。
2、渦街流量計工作原理
在流體中設置非流線型漩渦發(fā)生體(阻流體),則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生兩列有規(guī)則的旋渦。這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖1所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下公式:
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。而用渦街流量計計量時,它的輸出脈沖信號不受流體組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內僅與旋渦發(fā)生體及管道的尺寸有關。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時候流量的輸出信號應同時檢測體積流量和流體密度,流體組分對流量計還是存在直接影響的,其流量公式為:
3、應用實例
揚子石化熱電廠給南京化工園供應過熱蒸汽,為確保蒸汽質量的精確計量,在蒸汽管道上(界區(qū)處)順序安裝了渦街流量計、壓力變送器、一體化溫度變送器(圖2),因界區(qū)距離雙方的機柜間較遠,一方面避免信號衰減,一方面避免布線困難,故在現(xiàn)場安裝了一臺流量積算儀,作為貿易結算的依據(jù),先將過熱蒸汽密度表(表1)寫入流量積算儀,壓力、溫度信號輸入流量積算儀后,根據(jù)蒸汽密度表即可知道蒸汽的密度P,渦街流量計的脈沖信號輸入流量積算儀后,即可知道蒸汽的體積流量qv,從而得出蒸汽的質量流量計qm。當然以上也可以使用溫壓補償渦街流量計配套流量積算儀,就不需要壓力變送器和溫度變送器 也是同樣道理。
4、結束語
在能源越來成為全人類共同關心的問題時,蒸汽計量工作的重要性日益顯現(xiàn),用熱單位與供熱單位之間蒸汽計量的準確與否,直接關系到雙方的經(jīng)濟利益。而企業(yè)內部的蒸汽結算同樣也關系到企業(yè)整體的經(jīng)濟效益。所以,盡可能通過對儀表的改進和組合運用,提高計量的準確性、可靠性,真實的數(shù)據(jù)既是管理的基礎,也是保證貿易公平的前提。
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