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复杂工况下蒸汽测量及对应测量流量计的选型说

来源:江苏欧特自动化仪表有限公司

蒸汽在工业生产中应用得极为广泛,是很多工艺环节能量的源泉,则对蒸汽的测量、过程控制就显得十分重要。蒸汽具有其自身的特殊性,温度、压力都很大,对流量计的测量部件的要求也就相对较高。在流量变化频繁、变化范围较大的情况下,为满足其测量精度,测要求流量计有较大的量程比。下面就几种常用于蒸汽测量的流量计作简单的对比分析。

一、孔板流量计
1、测量原理:差压原理
2、优点:(1)孔板蒸汽流量计是流量计中很早的产品,其特点是测量介质广泛,标准化产品。(2)价格便宜。(3)精度一般。
3、局限性:(1)孔板的长期测量精度低。孔板的节流件经过流体长时间的冲刷和磨损,径值比发生变化,不能保证长期测量精度。(2)孔板阻流面积大,永久压损大,会造成更多的能源浪费。(3)孔板的量程比小,一般为3:1,在流量范围变化大的工况下,不能保证测量精度。(4)孔板安装采用管道式安装,安装极为不便,安装费用高,维护困难。
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二、涡街流量计
1、测量原理:涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的旋涡发生体后交替产生正比于流速的两列旋涡,旋涡的释放频率与流速成正比,通过转换器将频率信号转换为对应的流量值。
2、优点:(1)涡街产生的频率仅仅是流速的函数,而与介质密度及粘度无关。(2)量程比较宽可达10:1。(3)压损小,约为孔板的1/3~1/2。(4)精度高,流量信号由高精度的频率信号转换所得。在一定雷诺数范围内,输出频率信号不受流体物性(密度,粘度)和组分的影响。(5)与节流式差压流量计相比较,无需导压管和三阀组等,减少泄漏、堵塞和冻结等(6)价格适中。
3、局限性:(1)旋涡分离的稳定性受流速分布畸变及旋转流的影响,应根据上游侧不同形式的阻流件配置足够长的直管段或装设流动调整器(整流器)。(2)对管道机械振动较敏感,不宜用于强振动场所。(3)仪表在脉动流、混相流中尚欠缺理论研究和实践经验。(4)涡街对频率信号的检测是由电气
转换器完成,耐温压等级有限,不适用于高温高压蒸汽的测量。
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三、一体化蒸汽流量计
1、测量原理:结合了文丘里和均速管两种不同的差压技术的优点,是一种很特别的流量传感器。
2、优点:(1)高精度,达±0.5%,重复性好,达士0.05%(2)量程比高至65:1,对于量程变化大的工况有明显的优势。
(3)永久压损极小。(4)无直管段要求。(5)对于小流量、低流速时,通过“文丘里管”提高流速,达到有效测量。“文丘里管”还有整流作用,使得长期运行稳定性好。(6)测量部分没有电气装置,耐温压等级高,适用于高温高压工况。

3、局限性:(1)价格较为昂贵,小口径DN200大概6万元人民币左右。

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