測量時(shí)如何選擇二氧化硫流量計的穩壓補償功能
點(diǎn)擊次數：1546 發(fā)布時(shí)間：2021-01-08 07:18:49
實(shí)際測量過(guò)程中，由于工況變化大且不穩定，飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽都有可能偏離原來(lái)的設計狀態(tài)，就使得通常由蒸汽溫度壓力求取其密度的關(guān)系發(fā)生變化，對計量準確性造成影響。本文則是針對于此類(lèi)情況做出的要析與說(shuō)明。
過(guò)熱蒸汽
在二氧化硫流量計算儀中可根據過(guò)熱蒸汽的溫度、壓力查表得密度求取質(zhì)量流量，但當過(guò)熱蒸汽在經(jīng)過(guò)長(cháng)距離輸送后，或由于管道保溫措施不當，往往會(huì )因為熱量損失溫度降低使其從過(guò)熱狀態(tài)進(jìn)入臨界飽和狀態(tài)，甚至部分蒸汽冷凝出現相變而變成水滴，這時(shí)成為濕飽和蒸汽(過(guò)飽和蒸汽)。
濕飽和蒸汽
當二氧化硫流量計安裝在減壓閥后，濕飽和蒸汽突然較大幅度減壓，流體出現絕熱膨脹，水滴部分蒸發(fā)，同時(shí)從液相和汽相中吸收汽化熱，使汽液相溫度降低，如果溫度降低得不多或蒸發(fā)前濕度較高，會(huì )使溫度迅速降低到與新的壓力所對應的飽和溫度，建立新的平衡，這時(shí)蒸汽仍為飽和蒸汽，如果壓力降低得很多或蒸發(fā)前濕度較低，則因水滴蒸發(fā)而使溫度降低后仍高于新的壓力所對應的飽和溫度，則蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽。
二氧化硫流量計的輸出僅與流過(guò)測量管的流體流速成正比，在測濕飽和蒸汽時(shí)，水滴對二氧化硫流量計輸出的影響可忽略不計,故可以認為二氧化硫流量計的輸出完全是由濕飽各蒸汽的干部分(飽和部分)所引起,而干部分的密度可根據壓力補償或溫度補償精確查出。蒸汽計量時(shí)如果雙方約定按蒸汽干部分結算費用，冷凝水不收費，則相變對測量的影響微不足道，可以忽略；如果冷凝水也按照蒸汽一樣收費，則二氧化硫流量計的計量結果偏低。
上述蒸發(fā)發(fā)生后，前一種對補償無(wú)影響，僅僅是蒸汽中的干部分增加，干度相應增大，后一種情況即濕飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽，這時(shí)對流量計的影響分如下三種情況：
(1)設計時(shí)已經(jīng)考慮到蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱狀態(tài)，或處于何種狀態(tài)難以確定，或有時(shí)是過(guò)熱狀態(tài)有時(shí)是飽和狀態(tài)，所以采用溫壓補償，則上述相變對測量結果無(wú)影響。
(2)設計時(shí)按飽和蒸汽考慮，而且采用壓力補償，則上述相變將帶來(lái)較小的誤差，即過(guò)熱蒸汽溫度同飽和蒸汽溫度之差所對應的密度差造成的補償誤差。
(3)設計時(shí)按飽和蒸汽考慮，但采用溫度補償，即將過(guò)熱蒸汽溫度當作飽和溫度去查密度表，一般會(huì )引起較大誤差。
解決以上問(wèn)題有以下三種方法：
(1)將總蒸汽流量計安裝在減壓閥前，由于上述蒸汽未經(jīng)減壓，不存在相變問(wèn)題，所以將流量計安裝在減壓閥之前，按飽和蒸汽補償方法處理，可保證測量精確度。
(2)如果流量計只能安裝在減壓閥后面，則可增裝1臺壓力變送器，進(jìn)行溫壓補償。
(3)如果減壓閥的穩定性能較好，可將流量計上游壓力值作為一個(gè)恒定值設置到顯示儀表內，進(jìn)行溫度壓力補償。
穩壓補償安裝示意圖：
過(guò)熱蒸汽
在二氧化硫流量計算儀中可根據過(guò)熱蒸汽的溫度、壓力查表得密度求取質(zhì)量流量，但當過(guò)熱蒸汽在經(jīng)過(guò)長(cháng)距離輸送后，或由于管道保溫措施不當，往往會(huì )因為熱量損失溫度降低使其從過(guò)熱狀態(tài)進(jìn)入臨界飽和狀態(tài)，甚至部分蒸汽冷凝出現相變而變成水滴，這時(shí)成為濕飽和蒸汽(過(guò)飽和蒸汽)。
濕飽和蒸汽
當二氧化硫流量計安裝在減壓閥后，濕飽和蒸汽突然較大幅度減壓，流體出現絕熱膨脹，水滴部分蒸發(fā)，同時(shí)從液相和汽相中吸收汽化熱，使汽液相溫度降低，如果溫度降低得不多或蒸發(fā)前濕度較高，會(huì )使溫度迅速降低到與新的壓力所對應的飽和溫度，建立新的平衡，這時(shí)蒸汽仍為飽和蒸汽，如果壓力降低得很多或蒸發(fā)前濕度較低，則因水滴蒸發(fā)而使溫度降低后仍高于新的壓力所對應的飽和溫度，則蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽。
二氧化硫流量計的輸出僅與流過(guò)測量管的流體流速成正比，在測濕飽和蒸汽時(shí)，水滴對二氧化硫流量計輸出的影響可忽略不計,故可以認為二氧化硫流量計的輸出完全是由濕飽各蒸汽的干部分(飽和部分)所引起,而干部分的密度可根據壓力補償或溫度補償精確查出。蒸汽計量時(shí)如果雙方約定按蒸汽干部分結算費用，冷凝水不收費，則相變對測量的影響微不足道，可以忽略；如果冷凝水也按照蒸汽一樣收費，則二氧化硫流量計的計量結果偏低。
上述蒸發(fā)發(fā)生后，前一種對補償無(wú)影響，僅僅是蒸汽中的干部分增加，干度相應增大，后一種情況即濕飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽，這時(shí)對流量計的影響分如下三種情況：
(1)設計時(shí)已經(jīng)考慮到蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱狀態(tài)，或處于何種狀態(tài)難以確定，或有時(shí)是過(guò)熱狀態(tài)有時(shí)是飽和狀態(tài)，所以采用溫壓補償，則上述相變對測量結果無(wú)影響。
(2)設計時(shí)按飽和蒸汽考慮，而且采用壓力補償，則上述相變將帶來(lái)較小的誤差，即過(guò)熱蒸汽溫度同飽和蒸汽溫度之差所對應的密度差造成的補償誤差。
(3)設計時(shí)按飽和蒸汽考慮，但采用溫度補償，即將過(guò)熱蒸汽溫度當作飽和溫度去查密度表，一般會(huì )引起較大誤差。
解決以上問(wèn)題有以下三種方法：
(1)將總蒸汽流量計安裝在減壓閥前，由于上述蒸汽未經(jīng)減壓，不存在相變問(wèn)題，所以將流量計安裝在減壓閥之前，按飽和蒸汽補償方法處理，可保證測量精確度。
(2)如果流量計只能安裝在減壓閥后面，則可增裝1臺壓力變送器，進(jìn)行溫壓補償。
(3)如果減壓閥的穩定性能較好，可將流量計上游壓力值作為一個(gè)恒定值設置到顯示儀表內，進(jìn)行溫度壓力補償。
穩壓補償安裝示意圖：