差壓式流量計在蒸汽計量中的應(yīng)用
將△P與P代入⑹可得: 上式即為帶壓力補(bǔ)償?shù)恼羝髁康膶嵱霉健?
4 有效期壓式流量計選用、安裝和維護(hù)
4.1 選用
⑴孔板的計算、加工一般委托儀表廠進(jìn)行,而孔的準(zhǔn)確參數(shù)必須由計量部門提供。主要參數(shù)包括:測量介質(zhì)的最大流量(t/h)、測量介質(zhì)的最小流量(t/h)、平均表壓力(MPa)、平均溫度(℃)、平均大氣壓(Pa)、管道內(nèi)徑(mm)、管道材質(zhì)、測量介質(zhì)黏度(Pa·s)、測量介質(zhì)的水份以及管道安裝方式等10項。
對于測量范圍,選擇時應(yīng)使實際測量的流量落在流量計的測量范圍內(nèi),常用流量值在測量上限的2/3處,由于差壓流量計的量程比是3:1,適用于生產(chǎn)量、消耗量比較穩(wěn)定,變化幅度小的流量測量。
⑵差壓變送器及壓力變送器等在訂購時應(yīng)注意如下三點:
①測程必須與孔板的最大差壓一致,或可調(diào)至孔板的最大差壓。
②輸出信號必須是0~10mA或4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號,以便于與顯示儀表配合使用。
③對于需要溫度、壓力補(bǔ)償?shù)臏y量介質(zhì)一定要配備溫度測量儀表和壓力測量儀表。
⑶應(yīng)注意顯示儀表和信號測量儀表配合使用。
4.2 安裝
⑴孔板安裝時其“+”號應(yīng)向著流束。對于未標(biāo)“+”、“-”符號的孔板,安裝時應(yīng)注意孔板上的倒角在出氣的一邊。
⑵孔板安裝處不允許存在泄露現(xiàn)象。
⑶孔板上、下游側(cè)應(yīng)有足夠長的直管段,通常,前直管段長10D,后直管段長5D(D為管道直徑),否則,會產(chǎn)生很大誤差。
⑷導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè),傾斜度不得小于1:12,導(dǎo)壓管長度應(yīng)盡量短,以減少壓力損失,走絲不能太小,以減少摩擦損失。
⑸安裝時應(yīng)注意與測量登記表配套的三閥組的方向,特別對于那些未標(biāo)明安裝方向或高、低壓閥手柄裝反的更應(yīng)仔細(xì)檢查,以免給高度帶來不應(yīng)有的麻煩。
⑹變送器應(yīng)在外殼密封的情況下工作,必須防潮、防塵。環(huán)境條件過于惡劣時,可把變送器放在一小房間,以便于保護(hù)和維修。
4.3 維護(hù)
⑴差壓變送器投入運(yùn)行時,應(yīng)正確操作位于它上部的三閥組。首先,應(yīng)打開平衡閥,然后打開正壓閥和負(fù)壓閥,最后關(guān)閉平衡閥,以避免壓力單相過載沖擊變送器的測量元件,拆除差壓變送器也應(yīng)先打開平衡閥,后關(guān)閉正壓閥和負(fù)壓閥。
⑵對于孔板、導(dǎo)壓系統(tǒng)及前后管道應(yīng)定期排污,新裝引壓導(dǎo)管需排污勤一點(約1個星期排一次),以后時間可長一點。
⑶當(dāng)工作條件改變或孔板開孔直角入口邊緣的銳利度和垂直度、孔板端面平行度、光潔度等參數(shù)超差時,應(yīng)及時對孔板進(jìn)行修正和予以更換。
⑷引壓管中應(yīng)保持冷凝水,以防蒸汽進(jìn)入變送器正負(fù)壓容室,引起測量誤差。
⑸當(dāng)變送器因誤操作,而受到單向工作壓力時,應(yīng)盡快使高低壓室無壓力,并調(diào)整零點,使輸出電流變化不大于0.1mA。
⑹差壓變送器容室“O”形密封圈拆裝時,必須清除密封槽內(nèi)垃圾,并用洗滌劑潤滑。
⑺變送器、顯示儀表應(yīng)定期校驗。
5 孔板式流量計在我廠的應(yīng)用
以西區(qū)電解鋅蒸汽計量為例:
工藝條件。
最大流量:qmax=90t/h;常用流量:qcom=72t/h;最小流量:qmin=30t/h;絕對壓力:P=0.5MPa;工作溫度:t=240℃;流體密度:ρ=2.152kg/m3;管道內(nèi)徑:D=509mm;差壓上限:△Pmax=6000Pa;流體粘度:μ=0.01774MPa·s;等熵指數(shù):K=1.3027;管道相對粗糙度:K=0.075m;管道線膨脹系數(shù)λ0=1.72×10-6mm/mm℃;管節(jié)流件線膨脹系數(shù):λ0=1.72×10-6mm/mm℃;20℃時節(jié)流體開孔直徑d20℃=312.93+0.16mm。
由以上有關(guān)工藝條件得出:
直徑比:β=0.61479;流出系數(shù);C=0.60413;可膨脹系數(shù):ε=0.97288;最大雷諾數(shù):REDMAX=3512667;常用雷諾數(shù):REDCOM=2810134;最小雷諾數(shù):REDMIN=1170889;常用差壓:△P=38400Pa;壓力損失△W=36778Pa;計算誤差:E=0.0009%;流量不確定度:e=+0.88%;前直管段:L1=9.8mm;后直管段L2=3.6mm。
因該水蒸汽是過熱蒸汽,故應(yīng)進(jìn)行壓力溫度補(bǔ)償,目前智能型儀表對流體密度采用兩種不同方法,有的儀表是預(yù)先給定的密度值,再通過所測得的溫度,有些儀表在軟件中采用查表法或補(bǔ)償法得到每一瞬間的液體密度值,此準(zhǔn)確度高,鑒于此兩種情況,我廠選用的二次儀表為大華儀表廠生產(chǎn)的智能型通用流量過熱蒸汽質(zhì)量流量(帶壓力、溫度補(bǔ)償)。其數(shù)字模型。
測量過熱蒸汽質(zhì)量流量(帶壓力、溫度補(bǔ)償): 式中:F2-儀表顯示的經(jīng)壓力或溫度補(bǔ)償后的瞬時質(zhì)量流量;QFS-流量量程設(shè)定值,即組態(tài)表中單元“08F”;I-對應(yīng)于瞬時流量輸入電流;Imax-當(dāng)輸入信號為4~20mA,△I=(20-4)mA=16mA;ρP·t-對應(yīng)的壓力(Pa)、溫度(℃)狀態(tài)下過熱蒸汽的密度kg/m3;Ks2--第二流量補(bǔ)償系數(shù)、參數(shù)設(shè)置表中“17F”單元。 ρ0為參考狀態(tài)下的蒸汽密度kg/m3。
此公式模型在參數(shù)設(shè)置中選擇見表1。 該孔板式流量計投入運(yùn)行后,二次儀表運(yùn)行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可靠,得到了熱電廠和電解鋅廠的認(rèn)可,對電解鋅生產(chǎn)工藝中用氣量的合理控制起到了重要作用,為電解鋅節(jié)能降耗、增產(chǎn)提供了方便的條件。
6 結(jié)語
在流量測量中,孔板式流量計具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長及價格低等優(yōu)點,使板式流量計得到了普遍的應(yīng)用,盡管在不同的情況下存在測量精度不高的現(xiàn)象,但在使用中如果注意滿足孔板式流量計的使用條件和適用范圍,孔板式流量計仍能達(dá)到±1.5%的精度,目前仍然是一種較好的計量器具。(end)
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