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蒸汽计量中涡街流量计与孔板流量计比较
作者:管理员    发布于:2019-08-21 14:12:24    文字:【】【】【

在能源蒸汽计量过程中,准确计量饱和蒸汽流量比较困难,因为饱和蒸汽具有如下特点:

1、饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应,二者之间只有一个独立变量。

2、饱和蒸汽容易凝结,在传输过程中如有热量损失,并导致温度与压力的降低。无论采用何种流量计检测饱和蒸汽的流量,在蒸汽压力波动的条件下工作,必须采取压力补偿措施,这是因为在流量方程中,都含有蒸汽密度的因素,工作条件与设计条件不一致时,读数就会产生误差,误差的大小和工作压力与设计压力偏差的大小有关,P实>P设将出现负误差,否则将出现正误差。

所以蒸汽计量在选择仪表时应综合考虑以下主要因素:测量方法、性能要求和仪表规范、被测流体特性、环境条件、经济条件(购置费用、安装费用、运行费用、校验费用、维护费用)。在此以这两种流量计为例加以比较说明。 

1、涡街流量计与孔板流量计目前的技术水平    
涡街流量计的基本结构由涡街发生体、检测元件、信号处理放大电路组成,目前对于涡街发生体的研究已达到相当完善的程度,以三角型发生体为型体,检测元件有热敏电阻、应变片、压电晶体、差动电容、超声波等。涡街流量计具有安装方便(可直接在管道上安装)、体积小、互换性强、长期运行精度高,可适用于大多数液体、气体和蒸气测量。  孔板流量计的技术发展水平仍以确定的经验公式为基础,孔板节流装置由于结构简单,造价低、可靠等优点,它几乎适用于所有介质测量,而与之配套的差压变送器发展迅速,使其本身具有的不足得以弥补。 

2、涡街流量计与孔板流量计综合性能评价      孔板流量计(简称孔板)由节流件取压装置和差压变送器组成,导压管对于易冻的场所需要有伴热措施,一个流量测量回路静密封点为20个左右,使用中存在如下问题:易冻、易堵、易漏、伴热容易造成差压变送器器件老化、某些场合导压管需加隔离液,由于伴热或工艺操作不稳,正、负导压管隔离液液线常常不等,产生液柱差,使流量指示不准。以上都会使流量系数发生变化,测量精度降低,缩短导压管把差压变送器直接安装在管道上,但仍有流动的死区。  涡街流量计(简称涡街)只有3个静密封点,不易泄漏,没有流动的死区,不需伴热保温,不受流体重度、温度、压力、和粘度等影响,流量系数长期不变。但涡街在有振动场合使用时,会使流量测量不准。目前,市场上已推出抗振型的涡街,来克服振动对流量测量不准的影响。  1)初步投资      一台进口涡街大约1.5万元人民币(Dg15-Dg80),而一台节流装置包括差压变送器、孔板及法兰、导压管、阀门、保温箱或保护箱需2万元人民币,从长远观点看、采用涡街是合算的。  2)安装费用  涡街安装简单,只需保证流量计前后有一定的直管段即可,孔板直线段、同心度、导压管、变送器、保温箱都有一定的安装要求、安装费用是涡街的数倍。  3)维护费用
涡街除在计量上要求周期性标定外,一般不会出现故障,而孔板则不然,消漏,定期排污,灌隔离液,更换导压管、阀门、保温、清洗孔板等,有一定的维护量。如孔板测量回路,每二年保温伴热系统改造就得投入一定的维修费,这还不包括差压变送器的更新,孔板更新费用。算下来足可以买一定数量的涡街。  4)运行成本      A、蒸气消耗费用      如100套流量孔板测量回路(需保温伴热),每个伴热点耗汽0.02t/h,如果每年平均按4300小时计算,蒸汽费用为40元/吨,则每年需消耗汽费用大约为34.4万元,每个回路每年耗费用为0.344万元。     B、能耗费用  涡街的压力损失比孔板小,约是孔板的1/15。因此,长期的运行对泵及风机能耗费少。孔板是涡街的15倍,当用于气体或蒸汽流量测量时,由于密度小,同一管径体积流量大,压力损失更是严重,耗能费更高。  5)长期运行精度      孔板的设计系统精度1.5%-2.5%,由于差压与流量是非线性关系,当流量低于30%时,误差增大,气体更为严重,另一方面,由于使用介质的长期磨损,锐角变钝,使流量系数发生变化,也是影响精度的一个重要原因。  涡街的特殊结构,当精度经实际确定后(约为0.5%-1%测量值),精度几乎是不变的。  6)可互换性      同一台涡街可测量气体、液体及蒸汽的流量,电子线路板及敏感元件对不同口径的流量计来说都有是通用的,信号输出通常有三种形式:脉冲、模拟及数字信号。各种参数组态较为容易。  孔板则不然,孔径是为特定的介质而设计的,互换性差,改变量程也比较困难,需重新计算孔板。  7)量程比      由于涡街的输出频率与流量成线性关系,则流量的量程比可达20:1~80:1,能适应工艺流量测量量程变化较大的要求,精度仍能保证。  差压流量计的差压与流量成非线性关系,在小流量时测量不准,量程比只有3:1-5:1。如果扩大量程比,必须设法提高差压变送器的精度。  8)可靠性      现在有种更为可靠的涡街出现,它在一个表体上安装了两套电子线路、两套敏感元件,且相互独立,可用于重要的流量测量场合,差压式流量计难以做到这
点。  综上所述,涡街流量计具有压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响,无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小,仪表参数能长期稳定等特点

脚注信息
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