咨询服务热线
0517-86996066
18915186518

热点资讯

咨询热线:

0517-86996066

邮件:

电话:

地址: 江苏华云仪表有限公司

旋涡式蒸汽流量计与孔板的比较


文章日期:2017-11-06|阅读数:


摘要:介绍了杭州钢铁集团公司内部蒸汽计量的现状,将旋涡式流量计与目前大量使用的孔板节流差压式蒸汽流量装置进行了比较,提出了选用旋涡式流量计的建议。

0、前言:
   随着杭钢节能降耗工作的不断推进,蒸汽计量的重要性越来越引起各部门的重视。蒸汽发生量及用量的准确检测,对于供需双方的计量结算以及全公司蒸汽数据的平衡是至关重要的,而选用合适的蒸汽流量计是保证计量准确的前提。
1、蒸汽计量现状:
  公司蒸汽计量的检测一直沿用十多年前的方法,即对直径在100mm以上的蒸汽管道采用孔板作为节流装置,取得差压信号后,由差压变送器变换为4~20mA的标准电流信号,再将标准信号送至能源集控计算机处理后产生计量数据;对直径在100mm以下(含)的蒸汽管道,则将旋翼式流量计安装在管道上进行直接读数计量,该方式的本质仍为节流差压法测量。

2、旋涡式流量计的工作原理:
  旋涡流量计的工作是应用了卡曼流体震荡原理。如果封闭管道内一个三角柱物体的正面受到流体的冲击,那么在这三角柱物体的两侧会产生两列交替排列的涡流。当流体的流速达到一定的雷诺数时,这种交替涡流的频率与流体的流速成正比。通过对频率的测量可以得出流体的流速,从而得出对应的流体流量。

3、旋涡流量计和孔板的比较:
  节流差压式蒸汽流量装置结构简单,性能较稳定,使用寿命也较长。其缺点是,测量精度不高,重复性差,量程比窄,现场安装时对孔板前后的直管段长度要求较高,使用一段时间后如需清洗,只有等到停汽时才能进行,***大的缺点是带给管道内流体的压损较大。而旋涡流量计具有各种规格,能适用于现场工艺计量,主要特点是智能化、多功能、微功耗、量程比宽,能够就地显示。当蒸汽管道的直径较大而流量较小时,利用文氏管的原理设计同样能获得准确的测量。遇有管道震动等外界干扰时,能利用流量积算部分的小信号切除功能消除外部的干扰。
   孔板的流量计算公式为:
孔板的流量计算公式为
  式中,of为工况下的体积流量(m3/s);c为流出系数;夕=d/D,d为工况下孔板内径(mm) , D为工况下上游管道内径。为可膨胀系数;Op为孔板前后的差压值(Pa) ; p,为工况下流体的密度kg/m3)。从上式可以看出,如果使用环境与孔板计算一致,那么孔板的测量精度是有保障的。但实际使用中随着使用时向的延长,孔板的磨损是不可避免的。这就导致孔板使用时与计算时采用的数据d,D发生了变化,从而影响测量的精度和稳定性。
   旋涡流量计的流量公式为公式式中,of为工况下的体积流量(m3/s) ; D为表体通径;M为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面积之比;d为旋涡发生体迎流面宽度;f为旋涡的发生频率(Hz);Sr为斯特劳哈尔数。从上式可以看出,旋涡流量计也有缺点,即随着使用时间的延长,管道内的积垢使参数d发生变化,从而影响到测量精度。但由于旋涡流量计的安装较孔板方便,故可间隔二年左右将旋涡流量计拆下进行重新标定,以此来保证它的测量精度。

4、旋涡式流量计的使用:
  在寒冷的冬季,经常发生蒸汽孔板导压管积液冰冻而影响蒸汽计量,严重时甚至涨坏差压变送器的膜盒。因此,2002年公司在管径100mm的蒸汽管上开始尝试使用旋涡式流量计。使用结果证明,当管道中的蒸汽用量很小时仍能正确计量,但要防止管道震动频率与流量计信号频率无法区分情况的发生,否则将严重影响测量的准确度。

5、结语:
  在蒸汽的计量中,从计量精度上来说,旋涡式流量计比节流差压式流量计所受的外界影响要小,带给管道中蒸汽的压损要远远小于孔板,且不论蒸汽用量的大小均能在表计上得到反映,同时极大地减小了日常维护量。但在大口径蒸汽管道上的使用还有待进一步的使用验证。


随机推荐