蒸汽流量表参数选型

蒸汽流量表参数选型  李工

      蒸汽流量计在流量测量中，压力和温度是影响测量精度的重要参数。在通过孔板流量计或者涡街流量计测量流体流量的同时测量流体的温度和压力，然后利用流体密度ρ与温度T、压力P 的关系求出该温度、压力状态下的流体密度ρ，可以来修正流体的体积流量，这种测量方法称为温压补偿测量方法，目前应用较为广泛。
流体的密度是流体温度和压力的函数，是流体组分中的主要参数之一。当流体压力、温度变化时，就会引起密度的变化，尤其是当被测介质是气体时，温度、压力对密度的影响就会更大。为了能准确地求出流体的体积流量或质量流量，就必须同时测量流体的密度。通常测量流体的温度和压力要比测量介质密度更易实现，特别是高温高压下，目前还很难直接测量出流体的密度。必须根据密度与压力、温度的关系ρ=f(t，P)进行工艺处理，可以利用参数P、T来代替ρ的变化量进行补偿。
以容积式、速度式等流量仪表为例，测量流量Q 为流体的体积流量，其质量流量的表达式为：
M =ρQv (1)
由于准确测量密度ρ有困难，采用固定密度ρ0来代替ρ，所以质量流量为
Mo=ρ0Qv (2)
式中 ρ0— — 设计参数To、Po状态下的密度
由式(2)可知，计算质量流量只能在设计参数下得到准确的质量流量值。当压力P、温度T偏离设计参数时，由于密度ρ的变化，那么(2)式的结果将会产生误差。用ρ／ρ0表示温压补偿系数，它是温度、压力的函数。准确的表达式应为
M=ρQv=M0ρ／ρ0 (3)
对流体而言主要是两类介质，一是液体介质，二是气体介质。对液体介质进行补偿时，若工作压力不大，测量精度要求不很高，则可以认为是不可压缩介质，压力引起的密度变化甚微，而仅考虑温度引起的影响。
ρt=ρ0一r(t一20) (4)
对于油品来说，r可以用回归方程式表示。
对气体介质进行补偿时，在低压范围内，可以利用理想气态方程进行温度、压力补偿，但在高压时，则必须考虑气体压缩系数的变化影响。因各种被测量流体的性质不同，测量要求精度不同，应采用不同的密度补偿表达式，由于补偿系数的繁简程度和流量计本身结构的不同，所以补偿方式也是多种多样。

     蒸汽流量计量仪在流体中设置非流线型旋涡发作体（阻流体），则从旋涡发作体两侧替换地发作两列有规矩的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图(一)所示。

                                 图(一)
旋涡列在旋涡发作体下流非对称地摆放。设旋涡的发作频率为f，被测介质来流的均匀速度为V，旋涡发作体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下联系式:
  f=StV/d                  
公式(1)式中：
f－发作体一侧发作的卡门旋涡频率                           
  St－斯特罗哈尔数（无量纲数）
  V－流体的均匀流速
  d－旋涡发作体的宽度
由此可见，经过丈量卡门涡街别离频率便可算出瞬时流量。其间,斯特罗哈尔数（St）是无因次未知数，图（二）表明斯特罗哈尔数（St）与雷诺数（Re）的联系。


在曲线表中St＝0.17的平直有些，漩涡的开释频率与流速成正比,即为涡街流量传感器丈量规模度。只要检测出频率f就能够求得管内流体的流速，由流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比，称为外表常数（K），见式（2）
                        K＝N/Q（1/m³）              公式（2）
式中：K＝外表常数（1/m³）。
N＝脉冲个数
Q＝体积流量（m³）

参比条件下涡街流量传感器工况流量规模表

1. 尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。外表的供电电源尽可能与这些设备别离。 
外表的设备规划
    外表的准确设备是确保外表正常运转的重要环节，若设备不妥，轻则影响外表的运用精度，重则会影响外表的运用寿命，甚至会损坏外表。
设备环境需求：

 

2. 避开高温热源和辐射源的直接影响。若有必要设备，须有隔热通风办法。 

3. 避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若有必要设备，须有通风办法。 

4. 涡街流量外表应尽量避免设备在振荡较强的管道上。若有必要设备，须在其上下流2D处加设管道紧固设备，并加防振垫，加强抗振作用。 

5. 外表最佳设备在室内，设备在室外应留意防水，特别留意在电气接口处应将电缆线弯成U形，避免水顺着电缆线进入放大器壳内。 

6. 外表设备点周围应当留有较富余的空间，以便设备接线和定时保护。

· 外表管道设备需求： 

1. 涡街流量外表对设备点的上下流直管段有必定需求，否则会影响介质在管道中的流场，影响外表的丈量精度。外表的上下流直管段长度需求见图(三) 

DN为外表工称口径                                                                                                                                                     单位:mm

                                                                                                               图(三) 

注:调理阀尽可能不设备在涡街流量外表的上游,而应设备在涡街流量外表的下流10D处。
2． 上、下流配管内径应一样。如有区别，则配管内径Dp与涡街外表表体内径Db,应满意以下联系
0.98Db≤Dp≤1.05Db
         上、下流配管应与流量外表表体内径同心，它们之间的不一样轴度应小于0.05Db
3． 外表与法兰之间的密封垫，在设备时不能凸入管内，其内径应比表体内径大1-2mm
4． 测压孔和测温孔的设备规划。被测管道需求设备温度和压力变送器时，测压孔应设置在下流3-5D处，测温孔应设置在下流6-8D处，见图（七）。D为外表工称口径，单位：mm
5． 外表在在管道上能够水平、笔直或歪斜设备。
6． 丈量气体时，在笔直管道设备外表，气体流向不限。但若管道内含少数液体，为了避免液体进入外表丈量管，气流应自下而上活动，如图（四）a所示
7． 丈量液体时，为了确保管内充满液体，所以在笔直或歪斜管道设备外表时，应当确保液体活动方向从下而上。若管道内含少数气体，为了避免气体进入外表丈量管，外表应设备在管线的较低处
8． 丈量高温、低温介质时，应留意保温办法。转换器内部（表头壳体内）高温通常不该超过70℃；低温易使转换器内部出现凝露，下降印制电路板的绝缘阻抗，影响外表正常作业。