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涡街流量计在过热蒸汽计量上的应用

发表时间:2019-12-09
随着成本意识的不断增强,人们对能源计量的准确性提出了更高的要求,在过热蒸汽流量测量中,温度、压力补偿逐渐得到推广、应用。
 
1.过热蒸汽密度特性
在过热蒸汽流量的计量上,密度虽然也是温度、压力的函数,但不再遵循理想气体状态方程,且在不同压力、温度区间,函数关系不同很难用一个简单的或统一的函数关系式来表示。

2.涡街流量计工作原理
在流体中设置非流线型旋涡发生体(阻流体),则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街,如图1所示。
旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质来流的平均速度为,旋涡发生体迎流宽度为d,表体通径为D.根据卡曼涡街原理,有如下关系公式
f=SrV/d       (1)
式中:f发生体一侧产生的卡门旋涡频率
Sr斯特罗哈尔数(无量纲数)
V流体的平均流速
d一旋涡发生体的宽度
由此可见,通过测量卡门涡街分离频率便可算岀瞬时流。而用涡街流量计计量时,它的输出脉冲信号不受流体组分变化的影响,即仪表系数在一定衛诺数范围内仅与漩涡发生体及管道的尺寸有关,但是作为流量计在物料平衡及能源讨量中需检测质量流量这时流量的输出信号应同时检测体积流量和流体密度,流体组分对流量计还是存在直接影响的,其流量公式为
qv=mdf       (2)
式中:qv一体积流量,m3/h
Sr斯特劳哈尔系数
m一漩涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
d一漩涡发生体硬面宽度
D一管道通径
f一漩涡的发生频率,Hz/s
qm=pqv        (3)
式中:qv一体积流量,m3/h
qm一质量流量,Kg/s
P一被测流体密度,kg/m3
 
3.应用实例
扬子石化热电厂给南京化工园供应过热蒸汽,为确保蒸汽质量的准确计量,在蒸汽管道上(界区处)顺序安装了涡街流量计压力变送器、体化温度变送器(图2),因界区距双方的机柜间较远,一方面避免信号衰减,一方面避免布线困难,故在现场安装一台流量积算仪,作为贸易结算的依据。先将过热蒸汽密度表(表1)写人流量积算仪,压力、温度信号输入流量积算仪后,根据菾汽密度表即可知道蒸汽的密度p,涡街流量计的脉冲信号输人流量积算仪后,即可知道蒸汽的体积流量q,从而得出蒸汽的质量流量q。
 
4.结束语
在能源越来越成为全人类共同关心的问题时,蒸汽计量工作的重要性已日益显现,用热单位与供热单位之间蒸汽计量的准确与否,直接关系到双方的经济利益。而企业内部的蒸汽结算同样也关系到企业整体的经济效益。所以,尽可能通过对仪表的改进或组合运用,提高计量的准确性、可靠性,真实的数数既是管理的基础,也是保证贸易公平的前提。
 

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