蒸汽流量計的選用?
隨著熱電事業(yè)的蓬勃發(fā)展和企業(yè)內(nèi)部考核的進一步加強,蒸汽計量工作的重要性已日益顯現(xiàn),熱電廠用戶蒸汽計量直接關(guān)系到商業(yè)貿(mào)易的結(jié)算,與供用汽雙方的經(jīng)濟利益是有著直接的聯(lián)系,而企業(yè)內(nèi)部的蒸汽結(jié)算同樣也關(guān)系到企業(yè)整體的經(jīng)濟效益,準(zhǔn)確、可靠的計量是加強管理的前提,如何實現(xiàn)管理目標(biāo),節(jié)約能源,提高能源利用效率,促進能源管理工作的深入開展,是我們搞好計量工作的目的。?
蒸汽流量的準(zhǔn)確計量一直是計量工作的一個難點,八十年代初期,由于我國儀電工業(yè)長期處于較為落后的狀態(tài),蒸汽計量儀表的可靠性、穩(wěn)定性、自動化程度、功能等方面與國外有著較大的差距,隨著近年來國家高新技術(shù)的引進、自主開發(fā)工作的加強,特別是一些科研院所對蒸汽流量儀表方面的大力,推出了一批適合我國國情、相對廉價、穩(wěn)定可靠的蒸汽計量儀表,滿足了市場的需要,從而促進了企業(yè)管理工作水平的提高,減少了因儀表誤差帶來的矛盾。下面就流量計的選擇談一點個人的體會。
二、適用于蒸汽測量的流量計?
從上述表中,我們可以看出,適用于蒸汽流量測量的只有4種,即節(jié)流裝置(孔板)、渦街流量計(旋渦流量計)、均速管流量計、分流旋翼式蒸汽流量計。?
1、節(jié)流裝置(孔板)?
目前工業(yè)企業(yè)使用較為普遍的傳統(tǒng)型的節(jié)流裝置(孔板)流量計,其優(yōu)點是能適用于各種均勻的、單一狀態(tài)的氣體、液體或蒸汽,適用溫度區(qū)域廣,能滿足工業(yè)蒸汽計量的要求(要求管徑>50mm),所采用的差壓變送器,國內(nèi)廠家較多,配套容易,但安裝工程量大、要求高,需經(jīng)常維護,測量范圍窄(1:3),壓力損失大,刻度非線性,特別是要經(jīng)常對差壓變送器進行校驗,以保證零點的準(zhǔn)確,并經(jīng)常對采樣閥門進行檢查,防止發(fā)生堵塞而導(dǎo)致的計量失準(zhǔn)。?
2、渦街流量計?
渦街流量計(旋渦流量計)是我國從八十年代才開始批量的計量器具,其優(yōu)點是流量測量范圍大,測量流量比大(可達1:20),無需對管內(nèi)流體的流量范圍進行較為的測算,即可保證在使用范圍內(nèi)具有較高的測量精度,由于測量部分無可動部件,工作可靠高,壽命長,維護量少,壓力損失?。ㄖ挥锌装迨搅髁坑嫷?/5),對小流量的計量特別有利(zui小管徑為25mm),可滿足生活用蒸汽和工業(yè)用蒸汽的計量。由于是采用渦街發(fā)生(自激振蕩)原理進行測量,對震動較為敏感,在渦街發(fā)生體附近需采取抗震措施,對選擇安裝位置、管線布置、周圍環(huán)境條件等有較高要求,以保證渦街信號是由蒸汽流動產(chǎn)生的。以目前我國的材料技術(shù)和水平,所測量流體的溫度不宜高于400℃,一般選擇在300℃以下較為合適(壓力不受限制)。渦街流量計可以說是特別適用于集中供熱用戶和企業(yè)終端用戶蒸汽計量的流量計,目前在嘉興地區(qū)使用非常廣泛,已被嘉興熱電廠、嘉善發(fā)電廠、嘉善協(xié)聯(lián)熱電有限公司、平湖景興集團公司的等熱網(wǎng)用戶共100多家企業(yè)采用,取得了良好的使用效果。?
3、均速管流量計?
均速管流量計也稱阿紐巴流量計,用測量管內(nèi)平均速度來換算成流量,主要適用于大管徑、大流量,且流速穩(wěn)定的場合,具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護方便、成本低的特點。由于結(jié)構(gòu)上的特性決定了它輸出的差壓小、靈敏度低、量程范圍小(1:3),對于計量精度較高的場合難以適用,一般用于企業(yè)內(nèi)部考核,無法用于貿(mào)易結(jié)算。?
4、分流旋翼式蒸汽流量計?
分流旋翼式蒸汽流量計是一種采用純機械原理的蒸汽計量儀表,它具有結(jié)構(gòu)簡單堅固、調(diào)整量程方便(更換內(nèi)芯孔板)、無需額外能源,具有壓力手工補償功能,只能用于飽和蒸汽計量,需水平安裝。不足之處是精度不高,管徑適用范圍小,現(xiàn)已基本淘汰。?
三、如何準(zhǔn)確計量蒸汽,減少計量誤差?1、避免兩相混合流的產(chǎn)生?
用于蒸汽流量的測量原理大部分是采用速度式測量方式,其理論是以單相流體為計算的基礎(chǔ),如果在管內(nèi)存在復(fù)雜的變相流或汽水兩相流的情況,傳感器獲得的信息就不能真實地反映流體的實際情況,嚴(yán)重時會對傳感器造成損害,如在熱網(wǎng)管線的末端,由于主管道管徑大,流速慢,在疏水不暢的情況下,輸送到用戶的蒸汽中往往帶有較多的水分,危及儀表安全,同時也造成計量誤差。所以,在流量計安裝時要選擇安裝在管道較高處,并在前端設(shè)立疏水系統(tǒng),以保證進入傳感器的流體為單相流體。?
2、對流體的密度進行補償?
由于采用速度式測量方式,測量獲得的是體積流量,而我們常用的是質(zhì)量流量的概念,為此就須由結(jié)算儀 進行實時的換算,蒸汽的質(zhì)量流量為:?
D=V*ρ(t或kg/h)?
D:質(zhì)量流量(kg,或?t?)?V:體積流量(m3
/h)?ρ:蒸汽密度(kg/m3
)?
由于蒸汽的密度與壓力、溫度有關(guān),在實際的工況條件下隨時在發(fā)生變化,為了獲得的實時的質(zhì)量流量,在測量體積流量的同時須同步采集溫度、壓力值,并將信號送入結(jié)算儀進實時運算,獲得測量時刻的質(zhì)量流量值。對于飽和蒸汽,由于飽和壓力和飽和溫度有一一對應(yīng)的關(guān)系,為了達到密度補償?shù)哪康模灰獪y量溫度、壓力中的一個信號即可通過結(jié)算儀內(nèi)部運算獲得密度值及相應(yīng)的質(zhì)量流量,一般情況下,由于壓力對密度的影響較為靈敏,在測量飽和蒸汽時,較常選用壓力補償?shù)姆绞?,而過熱蒸汽密度與溫度、壓力無對應(yīng)關(guān)系,就須同時對溫度、壓力進行測量,同時進行補償。?
3、正確安裝,合理配置管線?
正確的安裝是保證蒸汽流量計計量準(zhǔn)確的關(guān)鍵,不同形式的蒸汽流量計在安裝上有著不同的要求,通用原則是:要求將流量信號轉(zhuǎn)換器安裝在平直管道上,在測點的前面要求達到40D(D:管徑尺寸),后面為10D?,?這樣就能充分保證流體達到測量位置時,流體在管內(nèi)處于均勻狀態(tài),符合流量測量的理論模式的要求,保證測量精度,并將溫度、壓力測點選在流量信號轉(zhuǎn)換器后面10~20D位置,防止距離過遠(yuǎn)造成密度發(fā)生偏差。另外還有對不同形式的流量計自身的一些特殊要求加以考慮,只要注意了以上幾個方面,就可基本保證測量的信號達到準(zhǔn)確計量的要求。?
4、合理選用二次儀表,保證數(shù)據(jù)可靠?
計量的zui終目的是要獲得流量的質(zhì)量流量或體積流量值并加以累計、存儲,其功能是通過二次結(jié)算儀來實現(xiàn)的,結(jié)算儀質(zhì)量的好壞,直接影響到zui終結(jié)果。由于目前國內(nèi)結(jié)算儀的品種繁多,功能各異,大部分已采用電腦單片機和自編程序作為結(jié)算儀的核心,單片機技術(shù)是公開的,除了器件質(zhì)量、制造工藝等因素外,自編程序是否合理、程序運行是否順暢、突發(fā)性事件的自主恢復(fù)等已成為結(jié)算儀是否可靠的關(guān)鍵,這就需要熱工、儀表、計算機軟件等方面的工程技術(shù)人員的通力合作才能辦到,首先是結(jié)算儀須有一個熱工計算的數(shù)學(xué)模型,在結(jié)算儀選型時,如果能對廠家所選擇的計算模型進行較詳細(xì)的了解,將有助于了解該企業(yè)的能力及產(chǎn)品達到的技術(shù)水平。其二是電子器件,數(shù)模轉(zhuǎn)換的精度直接影響到計量的準(zhǔn)確。其三zui關(guān)鍵的是軟件的編制、修改的能力,編制完善的軟件可大大減少運行死機的情況,甚至可以杜絕,的提高了儀表系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)的安全性,為提高系統(tǒng)的管理水平打下基礎(chǔ)。如果單位無法對現(xiàn)有的程序按用戶的要求進行適用性的修改,那么該企業(yè)的能力肯定有限,一旦在使用中發(fā)生非器件損壞性的、莫名其妙的數(shù)據(jù)丟失、死機時,單位的質(zhì)量保證就成了水中月,鏡中花,用戶的利益是難以獲得保證的。?
四、蒸汽流量計的新功能介紹?
現(xiàn)在的蒸汽流量計不但在可靠性、功能方面有了的提高,特別是結(jié)算儀的質(zhì)量、功能方面更是有了質(zhì)的飛躍,不但能滿足對蒸汽流量計量的要求,而且能滿足現(xiàn)代化管理的要求。儀表的批量越來越小,按用戶要求組織設(shè)計、,提質(zhì)不提價,你要什么,我做什么已成為具有強大能力企業(yè)的一種產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略?,F(xiàn)在zui新的智能結(jié)算儀,除了zui基本的顯示溫度、壓力、瞬時流量、流量累計外,其電子系統(tǒng)本身對環(huán)境的要求大大降低(低發(fā)熱,全封閉式),電壓適用范圍增大(可達100-270V),具有很強的抗干擾能力,適用于各類流量信號(差壓信號、模擬信號、頻率信號,并可進行非線性補償),內(nèi)建有各類流體的數(shù)學(xué)模型,適用于氣體、蒸汽、水、油等各種介質(zhì)的計量,只要在菜單中進行簡單的選擇即可,特別是在用于蒸汽流量計量方面,隨著使用經(jīng)驗的積累和用戶反饋意見的增加,通過科研人員的不懈努力,開發(fā)出了各種實用功能,并根據(jù)用戶的要求進行選用,目前嘉興地區(qū)主要采用由上海寶科自動化研究所開發(fā)的FC6000系列智能結(jié)算儀,主要有以下功能:
進行實時的換算,蒸汽的質(zhì)量流量為:?
D=V*ρ(t或kg/h)?
D:質(zhì)量流量(kg,或?t?)?V:體積流量(m3
/h)?ρ:蒸汽密度(kg/m3
)?
由于蒸汽的密度與壓力、溫度有關(guān),在實際的工況條件下隨時在發(fā)生變化,為了獲得的實時的質(zhì)量流量,在測量體積流量的同時須同步采集溫度、壓力值,并將信號送入結(jié)算儀進實時運算,獲得測量時刻的質(zhì)量流量值。對于飽和蒸汽,由于飽和壓力和飽和溫度有一一對應(yīng)的關(guān)系,為了達到密度補償?shù)哪康?,只要測量溫度、壓力中的一個信號即可通過結(jié)算儀內(nèi)部運算獲得密度值及相應(yīng)的質(zhì)量流量,一般情況下,由于壓力對密度的影響較為靈敏,在測量飽和蒸汽時,較常選用壓力補償?shù)姆绞剑^熱蒸汽密度與溫度、壓力無對應(yīng)關(guān)系,就須同時對溫度、壓力進行測量,同時進行補償。?
3、正確安裝,合理配置管線?
正確的安裝是保證蒸汽流量計計量準(zhǔn)確的關(guān)鍵,不同形式的蒸汽流量計在安裝上有著不同的要求,通用原則是:要求將流量信號轉(zhuǎn)換器安裝在平直管道上,在測點的前面要求達到40D(D:管徑尺寸),后面為10D?,?這樣就能充分保證流體達到測量位置時,流體在管內(nèi)處于均勻狀態(tài),符合流量測量的理論模式的要求,保證測量精度,并將溫度、壓力測點選在流量信號轉(zhuǎn)換器后面10~20D位置,防止距離過遠(yuǎn)造成密度發(fā)生偏差。另外還有對不同形式的流量計自身的一些特殊要求加以考慮,只要注意了以上幾個方面,就可基本保證測量的信號達到準(zhǔn)確計量的要求。?
4、合理選用二次儀表,保證數(shù)據(jù)可靠?
計量的zui終目的是要獲得流量的質(zhì)量流量或體積流量值并加以累計、存儲,其功能是通過二次結(jié)算儀來實現(xiàn)的,結(jié)算儀質(zhì)量的好壞,直接影響到zui終結(jié)果。由于目前國內(nèi)結(jié)算儀的品種繁多,功能各異,大部分已采用電腦單片機和自編程序作為結(jié)算儀的核心,單片機技術(shù)是公開的,除了器件質(zhì)量、制造工藝等因素外,自編程序是否合理、程序運行是否順暢、突發(fā)性事件的自主恢復(fù)等已成為結(jié)算儀是否可靠的關(guān)鍵,這就需要熱工、儀表、計算機軟件等方面的工程技術(shù)人員的通力合作才能辦到,首先是結(jié)算儀須有一個熱工計算的數(shù)學(xué)模型,在結(jié)算儀選型時,如果能對廠家所選擇的計算模型進行較詳細(xì)的了解,將有助于了解該企業(yè)的能力及產(chǎn)品達到的技術(shù)水平。其二是電子器件,數(shù)模轉(zhuǎn)換的精度直接影響到計量的準(zhǔn)確。其三zui關(guān)鍵的是軟件的編制、修改的能力,編制完善的軟件可大大減少運行死機的情況,甚至可以杜絕,的提高了儀表系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)的安全性,為提高系統(tǒng)的管理水平打下基礎(chǔ)。如果單位無法對現(xiàn)有的程序按用戶的要求進行適用性的修改,那么該企業(yè)的能力肯定有限,一旦在使用中發(fā)生非器件損壞性的、莫名其妙的數(shù)據(jù)丟失、死機時,單位的質(zhì)量保證就成了水中月,鏡中花,用戶的利益是難以獲得保證的。?
四、蒸汽流量計的新功能介紹?
現(xiàn)在的蒸汽流量計不但在可靠性、功能方面有了的提高,特別是結(jié)算儀的質(zhì)量、功能方面更是有了質(zhì)的飛躍,不但能滿足對蒸汽流量計量的要求,而且能滿足現(xiàn)代化管理的要求。儀表的批量越來越小,按用戶要求組織設(shè)計、,提質(zhì)不提價,你要什么,我做什么已成為具有強大能力企業(yè)的一種產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略。現(xiàn)在zui新的智能結(jié)算儀,除了zui基本的顯示溫度、壓力、瞬時流量、流量累計外,其電子系統(tǒng)本身對環(huán)境的要求大大降低(低發(fā)熱,全封閉式),電壓適用范圍增大(可達100-270V),具有很強的抗干擾能力,適用于各類流量信號(差壓信號、模擬信號、頻率信號,并可進行非線性補償),內(nèi)建有各類流體的數(shù)學(xué)模型,適用于氣體、蒸汽、水、油等各種介質(zhì)的計量,只要在菜單中進行簡單的選擇即可,特別是在用于蒸汽流量計量方面,隨著使用經(jīng)驗的積累和用戶反饋意見的增加,通過科研人員的不懈努力,開發(fā)出了各種實用功能,并根據(jù)用戶的要求進行選用,目前嘉興地區(qū)主要采用由上海寶科自動化研究所開發(fā)的FC6000系列智能結(jié)算儀,主要有以下功能:
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