饱和蒸汽计量系统 -
　　未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽。它是无色、无味、不能燃烧又无腐蚀性的气体。饱和蒸汽中液滴或液雾的含量反映了蒸汽的质量，一般用干度这一参数来表示。蒸汽的干度是指单位体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数。
　　饱和蒸汽具有如下特点：①饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应，二者之间只有一个独立变量。②饱和蒸汽容易凝结，在传输过程中如有热量损失，并导致温度与压力的降低。严格来说，饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体，所以，不同状态下不能用同一气体状态方程式来描述。③准确计量饱和蒸汽流量比较困难，因为饱和蒸汽的干度难以保证，一般流量计都不能准确检测双相流体的流量，蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化，流量计示值产生附加误差。所以在蒸汽计量中，必须设法保持测量点处蒸汽的干度以满足要求，必要时还应采取补偿措施，实现准确的测量。
饱和蒸汽计量系统 -
　　目前使用流量仪表测量蒸汽流量，测量介质都是指单相的过热蒸汽或饱和蒸汽。对于相流经常变化的蒸汽，肯定会存在测量不准确的问题。这个问题的解决方法是保持蒸汽的，尽量减少蒸汽的含水量，例如加强蒸汽管道的保温措施，减少蒸汽的压力损失等，以提高蒸汽测量的准确度。然而这些方法并不能彻底解决蒸汽流量测量不准确的问题，解决这一问题的根本办法是开发一种可测两相流动介质的流量仪表。
　　当蒸汽的工作状态偏离设计状态，流量示值将产生误差。对流量测量也产生影响，所以蒸汽流量的测量需要采取补偿措施，并且因蒸汽的状态变化补偿因素也比较复杂。过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定，而且在参数的不同范围内，密度的表达形式也不相同，无法用同一通式表示，所以不能获得统一的密度计算公式，只能个别推导求得温度、压力补偿公式。在温度、压力波动范围较大的场合，除进行温度、压力补偿外，还需要考虑对气体膨胀系数的补偿。
　　无论采用何种流量计检测饱和蒸汽的流量，在蒸汽压力波动的条件下工作，必须采取压力补偿措施，这是因为在流量方程中，都含有蒸汽密度的因素，工作条件与设计条件不一致时，读数会产生误差，误差的大小和工作压力与设计压力偏差的大小有关，P实&P设将出现负误差，否则将出现正误差。蒸汽的干度条件是关系到能否准确计量蒸汽流量的重要条件，目前正在研制在线检测仪表，待干度仪表应用于量与补偿系统，必将进一步提高计量的准确性。目前应采取以下三项措施：(1)输送蒸汽的管路必须有良好的保温措施防止热量损失。(2)在蒸汽管路上要逐段疏水，在管道的最低处及仪表前的管道上应设置疏水器，及时排出冷凝水。(3)锅炉操作中应避免出现汽包液位过高现象，尽量减少负荷出现大的波动。
饱和蒸汽计量系统 -
解决方案应用分析
　　饱和蒸汽流量仪表的选型对比
　　目前，工业用流量仪表种类多达60余种，主要有涡街流量计、差压式(孔板、均速管、弯管)流量计、分流旋翼式流量计、、等。而历史上还没有一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表，任何流量仪表都有它特定的适用性，也有其局限性。如果流量仪表选择不当，流量肯定测量不准。但流量测量是一种复杂的技术，而流量仪表种类繁多，即使针对某一确定的应用，选择一款合适的流量仪表也就变成一项技术性很强的工作，需要在做出最终选择之前仔细而深入地考虑和权衡许多与测量问题有关的因素。因此，仪表的正确选型是仪表正常使用的关键，实际应用中，太多的故障是由于仪表的选型不合理造成的，详细了解现场应用的工况条件及介质参数，选择合适的压力，温度，防护，防爆等级及材质，结构方式，以保证仪表能运行在最佳状态。
　　蒸汽计量在选择流量仪表时应考虑5个主要因素：测量方法、性能要求和仪表规范、被测流体特性、环境条件、经济条件(购置费用、安装费用、运行费用、校验费用、维护费用)。在我们的实际工作中，无论工矿企业上是用于生产的集中供热工作中，使用最多的是孔板式(喷嘴式)流量计和涡街流量计，在此以这两种流量计为例加以比较说明：差压式流量计　　差压式流量计是由安装于管道中的流量检测件(即产生差压装置，简称一次仪表)产生的差压，已知的流体条件和一次仪表与管道的几何尺寸来计算流量的仪表，由差压装置、引压管和差压计三部分组成。这种以孔板流量计为代表的差压式流量计应用历史悠久、标准化程度高，应用十分普遍，可不必实流标定、差压显示仪表的标准化以及系列化和通用化程度高、理论精度高、应用范围广和适应性强、初始投资费用低。但经过实际应用，发现孔板流量计也存在不足：
　　①应用中许多因素(设计参数与工况参数不符，上游直管段长度不足，孔板和管道不同心，孔板A面受污，锐角磨损等)对其测量精度有非常大的影响，使其测量误差增大，致使精确度降低。特别是要经常对差压变松器进行校验，以保证零点的准确，并经常对三通阀门进行检查，防止发生堵塞而导致的计量失准。
　　②安装工程量大，较为麻烦，且要求高，需经常维护及拆洗的工作量较大。
　　③需配差压变送器使用，增加了维护的工作量，另需敷设导压管，且在冬季需对导压管进行保温，不可以安装在室外。
　　④流量量程比为1∶3～1∶4范围度低，对小流量的测量困难，流量范围窄。
　　⑤压力损失较大，刻度非线性，运行费用高。
　　孔板流量计+差压变送器+压力变送器+智能单补偿流量积算仪+温度传感器（不用于积算，用于参考）
　　锥流量计+差压变送器+压力变送器+智能单补偿流量积算仪+温度传感器（不用于积算，用于参考）涡街流量计　　涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计。70至80年代是涡街流量计迅速发展时期，开发出众多类型及检测性的涡街流量计，并大量投放市场。我国涡街在发展高峰期，曾达到数十家，应该说，涡街流量计尚属发展中的产品，但由于它具有其它流量计不可兼得的优点，使用涡街流量计的比例大幅度上升，已经广泛用于各个领域，将在未来流量仪表中占主导地位，是孔板流量计的理想替代产品。它具有以下特点：
　　①结构简单牢固，测量部分无可动部件，长期运行十分可靠。
　　②维护量少且维护十分方便，安装费用低。
　　③输出与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高，并方便与计算机联网。
　　④应用范围广，适用于各种气体、蒸汽和液体的流量测量。
　　⑤流量测量范围宽，量程比可达1∶10。
　　⑥压力损失小，运行费用低，更具节能意义。
　　⑦在一定的雷诺数范围内，输出信号频率不受性质和组分变化影响，仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体的体积流量无需补偿，调换配件后无需重新标定仪表的系数。
　　但该流量计也存在一定的局限性：
　　①涡街流量计是一种，漩涡分离的稳定性受流速影响，故它对直管段有一定的要求，一般是前10D、后5D。
　　②测量液体时，上限流速受压损和限制，一般是(0.5～8)m/s。
　　③测量气体时，上限流速受介质可压缩性变化的限制，下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制，蒸汽是(8～25)m/s。
　　④应力式涡街流量计对振动较为敏感，故在振动较大的管道安装流量计时，管道要有一定的减震措施。
　　⑤应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测传感器，故其受温度的限制，一般为(-40～+300)℃，测量温度不高于400℃，否则探头极易因老化而失准。
　　⑥抗电磁干扰和射频干扰差。
　　⑦当流体介质为两相流或者脉动流时对测量有影响。
　　涡街（250度以下）+高温型压力变送器+智能单补偿流量积算仪+温度传感器（用于参考，不用于积算）
饱和蒸汽计量系统 -
系统所需配套仪表
　　1、孔板流量计+差压变送器+高温型压力变送器+智能单补偿流量积算仪+温度传感器（不用于积算，用于参考）
　　2、 锥流量计+差压变送器+高温型压力变送器+智能单补偿流量积算仪+温度传感器（不用于积算，用于参考）
　　3、 涡街流量计（250度以下）+高温型压力变送器+智能单补偿流量积算仪+温度传感器（用于参考，不用于积算）
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发表人：yb1518
发表时间： 10:36:00
&本栏论题：
影响蒸汽流量准确计量的因素& [20]
&&&&的计量一直是蒸汽应用的重要内容之一，使用蒸汽流量计的主要目的包括：监测能源的使用效率；改进工艺制程的控制；计量蒸汽用量，进行内部或外部的计费。 &&&
目前，在国内关于蒸汽测量方面存在不少误区，很多用户往往认为购买了高品质的就可以得到准确的计量结果。而蒸汽的计量不同于其它流体如水、空气等介质，在实际测量中影响其精确测量的因素较多。因此经常会出现流量计本身检定合格，而实际却感觉计量“不准”的现象。 &&&
影响准确计量的因素主要有以下几方面：实际蒸汽流量低于流量计的可精确计量的最小流量量程比不足；流量计上下游安装的直管段不足存在流动扰动；蒸汽的密度补偿不正确测温测压不准；蒸汽中含水未作干度补偿；现场存在振动和干扰涡街流量计；差压传送误差差压式流量计等等。 &&&
下面具体讨论一下影响蒸汽流量计计量的实际问题：&&&
1、量程比不足&&&
量程比是指一个流量计 能确保给定的精度和再现性的范围内，所能测量的最大流量和最小流量之比。但涉及量程比时我们必须小心，因为量程比是基于实际的流速，蒸汽系统一般的最大允许速度为35m/s，更高的流动速度会引起系统的冲蚀和噪音。而不同的流量计允许的最低流速是不同的，一般涡街流量计所能测量的最低蒸汽流速为2.8m/s，对于量程比不足的情况，应采用大量程比的流量计Gilflo ILVA流量计的最低允许流速为0.6m/s，最大量程比可达100：1或选择多个流量计并联。&&&
2、上下游直管段不足 &&&
对于传统的蒸汽流量计或孔板流量计，其前后安装直管段要求分别约为20D和5D。如果上下游直管段不足，则会导致流体未充分发展，存在旋涡和流速分布剖面畸变。流速剖面畸变通常由管道局部阻如阀门或弯管所造成，而旋涡普遍是由两个或两个以上空间立体弯管所引起的。上下游直管段不足可以通过安装流动调整器来调整。最简单有效的办法是采用对上下游直管段要求较低的流量计，如斯派莎克的ILVA流量计上游6D，下游3D。 &&&
3、蒸汽的密度补偿不正确测温测压不准&&&
为了正确计量蒸汽的质量流量，必须考虑蒸汽压力和温度的变化，即蒸汽密度补偿。不同类型的流量计受密度变化影响的方式不同。涡街流量计的信号输出只和流速有关，而和介质的密度、压力和温度无关，差压式流量计其质量流量与流量计的几何外型、差压平方根和密度平方根有关。因此，涡街式流量计受密度变化的影响要大于差压式流量计。&&&
补偿精确度的差异 &&&
采用温度补偿和压力补偿分别能得到多少补偿精确度，不仅同温度传感器和压力变送器的精度有关，而且同流量计类型、具体测量的工况和压力变送器的量程选择有关。总体来说，测温对补偿精确度影响较大。如采用相同精度等级的温度和压力感应器，测温误差引起的密度差异要大于测压误差。压力为7barg的饱和蒸汽，用A级铂热电阻测温，其误差限为±0.49C，据此查蒸汽密度表，流量补偿不确定度为±0.56%R差压式和±1.11%R涡街式。如选用0.2级的压力变送器进行测量，误差限为±2kPa，流量补偿不确定度为±0.13%R(差压式)和±0.25%R(涡街式)。&&&
压力测量影响因素。&&&
在蒸汽压力的测量中，由于引压管内冷凝水的重力作用会使压力变送器测量到的压力同蒸汽压力之间出现一定的差值。测压误差如果不予以校正，则会影响蒸汽密度的计算，引起流量计量的误差。一般对于上述现象，可在二次表流量计算机内进行零点迁移，既简单又准确。 &&&
温度测量影响因素&&&
从现场使用的情况来看，温度测量误差除了测温元件的固有误差之外，还同安装的不规范有关。例如，测温铂热电阻的插入深度不够，铂热电阻的安装保护套内未充入导热油，铂热电阻未按规定侧向安装，安装铂热电阻的管道上无保温层等，都将导致测温偏低。对于需要减压使用的蒸汽，应将流量计安装在减压阀之前，此时蒸汽未经减压，按饱和蒸汽补偿方法处理，可保证测量精度。如果流量计只能安装在减压阀后面，则蒸汽有可能过热，应同时进行温度和压力补偿，以保证精度。&&&
4、 蒸汽干度的影响饱和蒸汽&&&
目前，用于测量流量的流量计大部分为体积流量计，首先测得体积流量，然后通过蒸汽的密度计算质量流量，也就是假定蒸汽为完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，如果不考虑蒸汽干度的影响，得出的数据会低于实际的流量。对于差压式流量计，实际的蒸汽流量和假定干蒸汽蒸汽干度=1测得的流量可以用以下公式近似表达：其中： = 实际干度下的质量流量 kg/h = 干饱和蒸汽下的流量 kg/h χ = 蒸汽干度。&&&
因此流量计的二次仪表流量计算机应该具有设置饱和蒸汽干度的功能。但在实际工况确定蒸汽的干度也很困难。如果能够改进蒸汽流量计入口处的蒸汽品质，则能改进蒸汽流量计的测量精度。因此，我们建议在流量计的上游安装汽水分离装置，以提高测量准确性。&&&
5、 管道振动 &&&
涡街流量计等对机械振动比较敏感，计量结果易受干扰，应对流量计前后管道作可靠的支撑设计。如管道振动不可避免，应采用抗干扰能力强的差压式流量计，如斯派莎克ILVA流量计。&&&
6、 差压传送误差差压式流量计。 &&&
零点漂移 &&&
差压变送器安装到现场投入时，往往发现零位输出出厂校验时的零位输出不一致。这种零位输出偏离称为静压误差。其调整方法是向正负压室通入相同的静压，将三阀组的高低压阀中一个打开，另一个关闭，将平衡阀打开，如果怀疑正负压室内尚未充满被测介质，则可通过正负压室上的泄流阀排尽积气或积液，然后再检查变送器的输出。&&&
引压管布置不合理。&&&
引压管线应保证合理的坡度使管内可能出现的气泡较快地升到母管内，管内出现的杂质等较快地下沉到排污阀。引压管线应定期检查维护，确保无泄漏无堵塞。引压管的内径与被测流体的性质和引压管总长度有关，对于蒸汽系统，引压管的内径一般在10mm左右。为了避免正负压引压管内介质温度不一致，导致密度出现差异，引起传送失真，正负引压管应尽量靠近布置。当用于室外或严寒地区时，引压管中的液体可能会结冰，因此需要伴热保温，但应避免将伴热管直接绕在引压管上，导致介质部分汽化，出现虚假误差。&&&
所以为了正确测量蒸汽的流量，用户在实际应用必须充分注意：&&&
1、的变化，尽可能选择流量量程比大的流量计，避免在小流量时测量不正确和流量“丢失”现象。&&&
2、蒸汽系统压力和温度的变化，为避免压力或温度的波动引起的非测量性误差，蒸汽流量计应具有自动蒸汽密度补偿的功能。&&&
3、饱和蒸汽干度的影响，应注意干度的修正，同时确保供给流量计高品质的蒸汽。&&&
4、确保正确计量，流量计良好的安装非常关键。如需要了解更多详情请登录公司网站：
传真：6 &&&
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