蒸汽流量的丈量 蒸汽是运用最为广泛的载热工质，是重要的二次动力。蒸汽流量的丈量量大面广，对加强管理、公正交易、节能动力、进步经济效益等方面都有重要意义。蒸汽流量丈量办法假如按作业原理细分，可分为直接式质量流量计和推导式（也称直接式）质量流量计两大类。前者直接丈量与质量流量成函数联系的额变量求得质量流量；后者用体积流量计和其他变量丈量外表，或两种不同的丈量原理流量计组合成的外表，经核算求得质量流量。 现在人们广泛运用的蒸汽质量流量计绝大多数仍为推导式。其间，以节省式差压流量计和涡街流量计为中心组成的蒸汽质量流量计是干流，这两种办法有各自的长处和缺陷，并且具有杰出的互补性。载差压式流量计中，线性孔板以其规模度广、安稳性好的优势占有必定商场分额，除此之外，科利奥里质量流量计、均速管流量计、超声流量计等在蒸汽流量丈量中也有使用。 3.1.1用节省式差压流量计丈量蒸汽质量流量 节省式差压流量计的一般表达式为［1］ qm= (3.1) 式中qm棗质量流量，kg/s； C――流出系数； d――作业条件下节省件的开孔直径，m； Δp――差压，Pa； D――管道内径，m。 在式（3.1）中,β和d为常数，C和ε1在必定的流量规模之内也可看作常数，因而式（3.1）可简化为 qm=k (3.2) 从式（3.2）可清楚看出，外表明值同ρ1密切相关。而蒸汽工况（温度t，压力p）的改变，必定使ρ1发生相应的改变。因而，差压式流量计有必要与用以求取蒸汽密度的工况丈量外表合作，并同核算部分一同组成推导式质量流量计，才干确保丈量精确度。 过热蒸汽质量流量丈量 当流体为过热蒸汽时,取决于流体压力ρ1和流体压力ρ1和流体温度t1。图3.1所示为丈量体系。 （2）饱满蒸汽质量流量丈量 饱满蒸汽的压力和温度是密切相关的，临界饱满状态的蒸汽从其压力查得的密度同从其温度查得的密度是持平的所以推导式质量流量计丈量其流量时，既可选用压力补偿也可选用温度补偿。选用压力补偿时，是使用ρ1＝f(ρ1)的联系取得ρ1；选用温度补偿时，是使用ρ1＝f(t1)的联系取得ρ1。两种办法中以压力补偿较宜，详见后文3.1.5条剖析。 3.1.2用线性孔板差压流量计丈量蒸汽质量流量 传统的孔板流量计最大的缺乏是在被测流量相关于满量程流量较小时，差压信号很小，这一缺陷大大影响其规模度和丈量精确度。人们针对其缺乏在传统的孔板式产压流量计基础上开发了可变面积可变压头孔板流量计。由于其输出的差压信号与被测流量之间有线性联系，所以也称可以线性孔板差压流量计。 线性孔板流量计作业原理 线性孔板又称弹性加载可变面积可变压头孔板，其环隙面积随流量巨细而主动改变，曲面圆锥形塞子在差压绷簧力的效果下来回移动，环隙改变使输出信号（差压）与流量成线性联系，并大大地扩大规模度，其结构如图3.3所示。 在孔板流量计中，当流体流过开孔面积为A的孔板时，流量q与孔板前后发生的差压之间有如下联系，即 q=K1A 式中 q――流量； K1――常数； A――孔板开孔面积； Δp――差压。 1－安稳设备；2－纺锤形活塞；3－固定孔板；4－排气孔；5－标定和确认蜗杆设备；6－走纸轴支撑；7－低压侧差压检出接头；8－高张力精细绷簧；9－排水孔；10－高压侧差压检出接头 在如图3.3所示的线性孔板中，与孔板处刺进一个纺锤形活塞，又差压引起的活塞－绷簧组件的紧缩量（活塞的移动间隔）为X，则式（3.4）建立，即 p＝K2X （3.4） 式中 K2――绷簧系数。 当活塞向前移动时，流转面积受活塞形状的影响而发生改变，其联系为 A＝K3 （3.5） 式中 K3――常数。 由式（3.4）和式（3.5）得 A=K3 (3.6) 将式（3.6）代入式（3.3）得 q=K1K3 =KΔP 式中 K――常数（K=K1K3） ①规模度宽。典型得线性孔板差压式流量计可测规模1％～100％FS，确保精确度得规模为5%~100% FS，因而,关于流量改变大得丈量目标，一台流量计就可处理。能习惯蒸汽、燃油丈量得夏日、冬天负荷改变。 ②线性差压输出。差压信号与流量成线性联系，被测流量相关于满量程流量较小时，差压信号幅值也较大，有利于进步丈量精确度。 ③直管段要求低。由于孔板得变面积规划，使其成为在高雷诺数条件下作业得丈量组织，可在紧靠弯管、三通下流的部位进行丈量（为了确保丈量精确度，制造厂仍是要求上游直管段≥6倍管径，下流直管段≥3倍管径）。 （3）确保丈量精确度的办法 典型的线性孔板流量计GILGLO许诺具有±1％精确度，为了到达这一目标，采取了几项重要办法，其间包含如下几项。 ①对线性孔板逐台用水标定 从式（3.4）和（3.5）可知，只需线性孔板中的绷簧线性号，并且活塞被加工成抱负形状，使得流转面积A与位移X的1／2次方成线性联系建立，可是，活塞的曲面加工得很抱负是困可贵，终究不得不必逐台标定得办法来补偿这一缺乏。 Spirax-sarco公司对线性孔板进行逐台标定是以水为介质，不同口径得线个标定点，其间流量较小时，标定点排得较密，图3.4所示为一台DN200线性孔板得标定曲线。图中的差压单位为inH2O,(linH2O=249.0889Pa),表3.1所列的是一台DN200的线性孔板的实践标定数据，其间从体积流量换算到质量流量是建立在水的密度p＝998.29kg/m3基础上的。 图3.4线性孔板标定曲线（介质：水）例 而使用标定数据对线性孔板的非线性差错进行校对还须借助于流量二次表。具体做法是将标定数据写入二次表中的折线表，但是二次表依据输入的差压信号（电流值）用查表和线性内插的办法求得水流量值qmw。 ? 标定数据 查表数据 水的实践 流量（20℃）/(kg /h) 差压/inH2O 差压变送器输出电流/mA 作业流体流量/（L/min） 0.0000 0.0000 4.0000 0.0000 6247.4055 0.2450 4.0280 104.3018 9475.9305 0.5425 4.0620 158.2027 13543.0335 1.0938 4.1250 226.1039 18556.5315 2.0300 4.2320 309.8053 26804.5443 3.9813 4.4550 447.5076 40256.9694 6.8250 4.7800 672.0988 55856.3351 10.2988 5.1770 932.5336 78318.6682 14.7263 5.6830 1307.5470 111950.1528 21.5600 6.4640 1869.0319 163394.0063 31.7363 7.6270 2727.8981 235423.2212 45.7363 9.2270 3930.4414 327416.7604 63.7175 11.2820 5466.2934 469675.5153 92.8900 14.6160 7841.3340 693845.3638 141.3038 20.1490 11583.8979 注：linH2O=249.0889Pa。 得到水流量值还不是终究意图，由于被测流体不必定是水，当被测流体为其他液体时用式（3.8）进行密度校对。 qm=qmw (3.8) qmw――标定流体（水）流量，kg/h; ρf――被测流体密度，kg/m3; ρw――标定流体（水）密度，kg/m3; ②雷诺数校对。孔板流量计的流量系数同雷诺数之间有确认的函数联系［1］，当质量流量改变时，雷诺数成正比改变，因而引起流量系数的改变。在GILGLO型流量计中，选用较简略的经历公式（3.9）进行雷诺数校对。 Kre=(1－n/qmw)－1 (3.9) 式中kre――雷诺数校对系数； n――常数，kg/h。 但若核算结果大于m值时，则取kre＝m。n和m数值同孔板的口径DN有关，现已固化在直到商供给的流量二次表内。 ③温度对线性孔板的影响及其校对。温度对线性孔板影响使之发生差错首要经过三条途径。 a.流体温度改变引起流体密度改变，然后导致差压与流量之间的联系改变。 b.流体温度改变引起管道内径、孔板开孔直径以及活塞几许尺度的改变，温度升高，环隙面积增大，导致流量计示值有偏低趋势。 c.流体温度改变，线性孔板中的承载绷簧温度相应改变，引起式（3.4）中的弹性常数K2发生改变。温度升高，K2减小，活塞位移X增大，用浅显的话来说就温度升高，绷簧变软，在相同的差压条件下，活塞位移增大。因而，环隙面积相应增大，流量计示值也有偏低趋势。 上述三条途径对流量示值的影响都可以进行校对，其间途径a可由式(3.12)中的流体密度进行补偿。在线性孔板用来丈量蒸汽流量时，流体温度作为自变量，参加查蒸汽密度表。然后可由二次表主动进行此项补偿。 上述途径b和c流量示值的影响联系较杂乱，在GILFLO型流量计中，采式（3.10）所示的经历公式进行校对。 Kt=1+B(t杢c) (3.10) 式中 kt――温度校对系数； B――系数，℃-1（取B＝0.000189℃-1）； t――流体温度，℃； tc――标守时流体温度，℃（tc常为20℃）。 此项校对也是在流量二次表中完结的，其间t为来自温度传感器（变送器）的流体温度信号。 ④可胀大性校对。节省式差压流量计用来丈量蒸汽、气体流量时，有必要进行流体的可胀大性（expansibility）校对，线性孔板也不破例。传统孔板的可胀大性系数批改请参阅本书第8章8.2节。在GILGLO型流量计顶用式（3.11）进行校对。 kε=1-(0.41+0.35β4) (3.11) 式中kε――可胀大性系数； β――直径比（孔板开孔直径与管道内经之比）； Δp――差压，Pa; κ――等熵指数； p1――节省件正端取压口绝压，Pa。 可胀大性校对也在流量二次表中完结，由二次表进行在线核算。 ⑤蒸汽质量流量的核算。用GILGLO型流量计丈量蒸汽流量时，蒸汽质量流量在二次表中由式（3.12）核算得到。 qms=krekεkt (3.12) 式中qms――蒸汽质量流量，kg/h; kre――雷诺数校对系数； kε――可胀大性系数； kt――温度校对系数； рw――标定流体（水）的密度，kg/m3； qmw――水的质量流量，kg/h。 在流量二次表中，先由差压输入信号查折线表得到qmw，再由蒸汽温度、压力值查蒸汽密

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