如何保證蒸汽流量的準確計量

如何保證蒸汽流量的準確計量

蒸汽流量的計量一直是蒸汽應用的重要內容之一，使用蒸汽流量計的主要目的包括： 1)監測能源的使用效率；2)改進工藝制程的控制；3)計量蒸汽用量，進行內部或外部的計費。  目前，在國內關于蒸汽測量方面存在不少誤區，很多用戶往往認為購買了高品質的流量計就可以得到準確的計量結果。而蒸汽的計量不同于其它流體如水、空氣等介質，在實際測量中影響其精確測量的因素較多。因此經常會出現流量計本身檢定合格，而實際卻感覺計量“不準”的現象。 

影響蒸汽流量準確計量的因素主要有以下幾方面：1）實際蒸汽流量低于流量計的可精確計量的最小流量（量程比不足）；2）流量計上下游安裝的直管段不足（存在流動擾動）；3）蒸汽的密度補償不正確（測溫測壓不準）；4）蒸汽中含水（未作干度補償）；5）現場存在振動和干擾（渦街流量計）；6）差壓傳送誤差（差壓式流量計）等等。

下面具體討論一下影響蒸汽計量的實際問題： 1．量程比不足  量程比是指一個流量計能確保給定的精度和再現性的范圍內，所能測量的流量和最小流量之比。但涉及量程比時我們必須小心，因為量程比是基于實際的流速，蒸汽系統一般的允許速度為35m/s，更高的流動速度會引起系統的沖蝕和噪音。而不同的流量計允許的流速是不同的，一般渦街流量計所能測量的蒸汽流速為2.8m/s，對于量程比不足的情況，應采用大量程比的流量計（Gilflo ILVA流量計的允許流速為0.6m/s，量程比可達100：1）或選擇多個流量計并聯。 2．上下游直管段不足  對于傳統的渦街或孔板流量計，其前后安裝直管段要求分別約為20D和5D。如果上下游直管段不足，則會導致流體未充分發展，存在旋渦和流速分布剖面畸變。流速剖面畸變通常由管道局部阻礙（如閥門）或彎管所造成，而旋渦普遍是由兩個或兩個以上空間（立體）彎管所引起的。上下游直管段不足可以通過安裝流動調整器來調整。有效的辦法是采用對上下游直管段要求較低的流量計，如：斯派莎克的ILVA流量計（上游6D，下游3D）。 3．蒸汽的密度補償不正確（測溫測壓不準）  為了正確計量蒸汽的質量流量，必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化，即蒸汽密度補償。不同類型的流量計受密度變化影響的方式不同。渦街流量計的信號輸出只和流速有關，而和介質的密度、壓力和溫度無關，差壓式流量計其質量流量與流量計的幾何外型、差壓平方根和密度平方根有關。因此，渦街式流量計受密度變化的影響要大于差壓式流量計。a）補償精確度的差異  采用溫度補償和壓力補償分別能得到多少補償精確度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的精度有關，而且同流量計類型、具體測量的工況和壓力變送器的量程選擇有關。總體來說，測溫對補償精確度影響較大。如采用相同精度等級的溫度和壓力感應器，測溫誤差引起的密度差異要大于測壓誤差。壓力為7barg的飽和蒸汽，用鉑熱電阻測溫，其誤差限為±0.49C，據此查蒸汽密度表，流量補償不確定度為±0.56%R（差壓式）和±1.11%R（渦街式）。如選用0.2級的壓力變送器進行測量，誤差限為±2kPa，流量補償不確定度為±0.13%R（差壓式）和±0.25%R（渦街式）。b）壓力測量影響因素  在蒸汽壓力的測量中，由于引壓管內冷凝水的重力作用會使壓力變送器測量到的壓力同蒸汽壓力之間出現一定的差值。測壓誤差如果不予以校正，則會影響蒸汽密度的計算，引起流量計量的誤差。一般對于上述現象，