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有關蒸汽流量計問題的討論
1.問題的提出
要提高能源管理水平,必須要有準確的計量。但是蒸汽(特別是濕蒸汽)的準確計量是長期以來困擾著流量測量工作者的老大難問題。其存在的問題: (1) 我國現(xiàn)有蒸汽計量沒有統(tǒng)一的標準,對儀表系統(tǒng)不確定度不能做出性的評估,使貿易雙方由于量差引起的矛盾難以解決。 (2) 儀表選型缺乏規(guī)范性的技術依據(jù)的指導,使儀表選型、安裝、使用不合理或超測量范圍使用造成測量的偏差過大。20世紀由于進程工業(yè)、能量計量、城市公用事業(yè)對流量丈量的需要急劇增加,才促進外表迅速展開,微電子技術和計算機技術的飛躍展開極大地1推進外表更新?lián)Q代,新式流量計如漫山遍野般出現(xiàn)出來。 (3) 飽和蒸汽由于其本身的物理特性,在輸送過程中常常是以汽、水兩相流出現(xiàn)(即飽和蒸汽的干度小于100%),目前的蒸汽計量沒有對干度進行修正,使測量的準確度大為下降。 (4) 用戶使用蒸汽是用所載之熱能,而不是工質本身,所以用質量作為蒸汽結算單位不盡合理
2.關于能量計量問題 熱能是一個狀態(tài)參數(shù),不同狀態(tài)、等質量的蒸汽含有的熱能相差很大。所以,以質量為蒸汽的結算單位不能真實反映蒸汽的價值。這會造成一些熱用戶不積極利用蒸汽,而尋求新的熱源。《蒸汽測量方法》國家標準(以下簡稱《蒸汽標準》)針對上述情況,將以能量作為蒸汽的結算單位,并給出相應的數(shù)學模型和不確定度的計算,以及根據(jù)不同的用熱方式來確定能量計算的參考點。然而變壓器隔離的辦法成本相對較高,體積又大,制造工藝上不容易實現(xiàn),大大降低了實用性。同時考慮到人們多年使用蒸汽質量為交結單位的習慣,作為一種過渡,仍保留以質量為蒸汽結算單位,并給出相應的數(shù)學模型和不確定度的計算。
淺析飽和蒸汽流量計的主要特點
飽和蒸汽流量計的基本原理是卡門渦街原理,即“渦街旋渦分離頻率與流速成正比”。變送器流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同.流通本體內插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質流動方向垂直,底面迎向流體。 當被測介質流過柱體時,在柱體兩側交替產生旋渦,旋渦不斷產生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側介質流速成正比。用于總量計量特別是貿易結算場合,推薦采用脈沖信號輸出的10VME流量傳感器而不是采用10VTE流量變送器原因:流量傳感器輸出的脈沖信號直接與漩渦分離頻率相對應,具有最1高的累計精度。
旋渦交錯分離,在柱體兩側及柱體后面的尾流中產生脈動的壓力,設在柱體內部(或后面)的檢測探頭受到這種微小的脈動壓力的作用,使埋設在探頭內的壓電晶體元件受到交變應力而產生交變電荷信號。該信號經放大器上的電荷變換、放大,濾波限幅和觸發(fā)整1形處理后,輸出頻率與旋渦分離頻率相同的方波電壓脈沖信號。該信號再送到就地顯示儀,傳感器輸出的每一個脈沖將代表一定體積的被測流體。一段時間內的輸出總脈沖數(shù),將代表這段時間內流過傳感器的流體總體積。如50套流量孔板測量回路(需保溫伴熱),每二年,保溫伴熱系統(tǒng)改造就得投入一定的維修費,這還不包括差壓變送器的更新,孔板更新費用。
傳感器輸出的電壓脈沖信號送到連于一體的就地顯示儀。就地顯示儀采用1新微功耗CPU,測量渦街傳感器輸出的頻率信號,根據(jù)設定的密度,渦街流量系數(shù)進行流量運算,現(xiàn)場液晶顯示瞬時流量和累計流量。