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渦街流量計(jì)在過熱蒸汽和飽和蒸汽中的應(yīng)用

1、問題的提出
目前,柳鋼使用流量儀表測量蒸汽流量,測量介質(zhì)主要是過熱蒸汽和飽和蒸汽。對于大中型蒸汽管道,多是采用孔板差壓式流量計(jì),尤其是高壓過熱蒸汽;對于中小型蒸汽管道,除了孔板差壓式流量計(jì)以外,還使用渦街流量計(jì)。柳鋼蒸汽計(jì)量主要存在問題有:
(1)介質(zhì)出現(xiàn)氣液并存狀態(tài)。過熱蒸汽在輸送過程中隨著溫度、壓力的變化,轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽或過飽和蒸汽。并且,柳鋼蒸汽計(jì)量忽略氣液并存狀態(tài),假定蒸汽為完全干燥,不考慮蒸汽干度的影響,測量數(shù)據(jù)會低于實(shí)際的流量。
(2)柳鋼蒸汽計(jì)量采用的孔板差壓式流量計(jì)量程比小,一般為3:1,若運(yùn)行在30%流量刻度以下時,其精度下降較大;運(yùn)行工況條件離開原設(shè)計(jì)條件,測量誤差增大,導(dǎo)壓管易堵、漏、凍、汽化等問題,造成儀表一次安裝工程量大,增加維護(hù)工作量。標(biāo)準(zhǔn)孔板運(yùn)行、磨損,也會影響測量準(zhǔn)確度。
(3)對于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計(jì),其前后安裝直管段一般要求前10D后5D。如果上下游直管段不足,則會導(dǎo)致流體未充分發(fā)展,存在旋渦和流速分布剖面畸變,產(chǎn)生測量誤差。
(4)渦街流量計(jì)抗振性能、測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。
(5)引壓管內(nèi)冷凝水重力產(chǎn)生的壓力沒有進(jìn)行補(bǔ)償校正。
2、對策與建議
(1)投用一套蒸汽計(jì)量系統(tǒng),*先對測量介質(zhì)、現(xiàn)場管徑及設(shè)計(jì)參數(shù)量程進(jìn)行充分論證,選取適合的節(jié)流裝置及測量儀表,以符合現(xiàn)場測量的需要,減少因設(shè)計(jì)與實(shí)際不符而產(chǎn)生的測量不準(zhǔn)確。
(2)正確安裝蒸汽計(jì)量裝置:
①測量裝置必須安裝在足夠長的直管段上,前后至少滿足前10D后5D的距離。
②蒸汽計(jì)量儀表不能安裝在整套管路*低處。
③重視冷凝罐的安裝。2個冷凝罐應(yīng)處于同一水平面上;為不使冷凝液面波動對測量產(chǎn)生誤差,冷凝器的有效容積應(yīng)大于所使用的差壓變送器工作空間的*大容積變化的3倍,安裝時要充分考慮日后維護(hù)、拆換、吹掃便利。
④導(dǎo)壓管長度*好在16m內(nèi)。導(dǎo)壓管應(yīng)確保正、負(fù)管處于相同溫度狀態(tài)。在現(xiàn)場施工中如果導(dǎo)壓管高于16m,為提高計(jì)量準(zhǔn)確度,需對差壓變送器量程進(jìn)行遷移處理。
⑤計(jì)量采取溫壓補(bǔ)償時,測溫元件取點(diǎn)*好在節(jié)流件下游側(cè)10D以外。蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防止熱量損失。
(3)影響蒸汽計(jì)量的主要參數(shù)有壓力、溫度。在壓力、溫度波動范圍較大的場合應(yīng)考慮補(bǔ)償。由于蒸汽干濕度不一致,氣液并存難以消除,運(yùn)行一段時間后,通過對現(xiàn)場參數(shù)觀察分析,及時修正相應(yīng)參數(shù),以減少測量誤差,提高計(jì)量準(zhǔn)確性。
(4)日常維護(hù)與管理:
①測量系統(tǒng)安裝完畢后,檢查各閥門、導(dǎo)壓管等有無泄漏,打開排污閥并讓蒸汽排出后關(guān)閉排污閥,等冷凝罐及導(dǎo)壓管內(nèi)充滿冷凝水后才正常投運(yùn)。
②防止長期運(yùn)行的管道、節(jié)流裝置結(jié)垢、磨損、腐蝕,確保節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)形狀及尺寸保持良好。
③儀表長期處在高溫、高壓的水蒸汽環(huán)境中,很容易損壞、銹蝕、雜質(zhì)阻塞等,因此需要經(jīng)常維護(hù)和定期檢修??装宀顗菏?strong>蒸汽流量計(jì)特別要檢查孔板開口的圓面是否銹蝕,有沒有附著臟物,要定期清洗,對銹蝕嚴(yán)重的孔板要更換。渦街流量計(jì)在使用中要注意檢查三角柱縫隙是否有雜物阻塞、檢測元件是否失靈等。
3、結(jié)語
對于柳鋼蒸汽計(jì)量系統(tǒng),完善的計(jì)量裝置僅僅是提供了一個流量測量手段,要得到相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),還需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和修正調(diào)整,同時,相應(yīng)的管理措施也是保障計(jì)量準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。

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