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現(xiàn)場檢測技術來提高蒸汽流量計的準確性
摘要:蒸汽流量計是由多個計量器具組成的測量系統(tǒng),由于在實際工況使用過程中不便于拆卸,而許多蒸汽流量計是用于貿易結算,要求進行強制檢定。如何提高現(xiàn)場檢測技術變得尤為重要。在現(xiàn)場需要對有些部件進行定性判斷,對有些部件進行現(xiàn)場檢定。以此來提高蒸汽流量計的準確性。
蒸汽作為重要的二次能源廣泛應用于工業(yè)生產當中。蒸汽的計量是蒸汽使用過程中重要的一環(huán),蒸汽流量計的準確性關系到供、用雙方的經濟利益。蒸汽流量計又是由多個計量器具組成的一個計量系統(tǒng)。而蒸汽流量計大都安裝在高溫、高壓的蒸汽管道上,不方便拆卸,如何提高蒸汽流量計現(xiàn)場檢測技術就變得非常重要。目前常見的用于計量蒸汽的流量計一般有兩種:渦街流量計和差壓式流量計。渦街流量計主要由渦街流量傳感器、流量積算儀、壓力變送器、溫度鉑熱電阻組成。差壓式流量計主要由標準孔板、差壓變送器、流量積算儀、壓力變送器、溫度鉑熱電阻等組成。渦街流量計由于其結構簡單、牢固、安裝維護方便。目前在市場上的應用越來越廣泛。渦街流量計安裝示意圖如圖1:
渦街流量傳感器的檢定遵照JJG1029-1007《渦街流量計》**檢定規(guī)程。在實驗室內采用臨界流文丘利噴嘴法氣體流量標準裝置進行檢定。渦街流量計是體積流量計,即流體雷諾數(shù)在一定范圍內,其輸出只與體積流量成正比。在現(xiàn)場檢測環(huán)境下,由于渦街流量傳感器安裝在蒸汽管道上,無法拆卸送至實驗室進行檢定。現(xiàn)場一般采用示波器接收處在工作狀態(tài)下的渦街流量傳感器輸出的方波脈沖信號。通過對波形的分析,對渦街流量傳感器的工作狀態(tài)進行定性判斷。壓力變送器一般安裝在緩沖管上,通過關閉緩沖管上的針型閥,拆卸下壓力變送器,將壓力變送器帶至滿足檢定規(guī)程要求的環(huán)境內用壓力變送器檢定裝置進行檢定。整個檢定過程遵照JJG882-2004《壓力變送器》**檢定規(guī)程。差壓變送器現(xiàn)場檢測參考壓力變送器現(xiàn)場檢測方法。
流量積算儀現(xiàn)場檢定遵照JJG1003-2005《流量積算儀》**檢定規(guī)程。檢測通道示意圖如圖2。
頻率輸出渦街流量計測量質量流量的表達式:
式中:qm-質量流量,kg/h;
f-渦街流量計輸出頻率,P/s;
Kt-工作狀態(tài)下流量系數(shù),P/L;
ρf-流體密度,kg/m³。
渦街傳感器為口徑DN80儀表系數(shù)為1.2P/L,壓力變送器的量程為(0~1.6)MPa,溫度鉑熱電阻為pt100,對積算儀進行檢測。
通過公式(1)可以得到瞬時質量流量:
隨著計算機技術的發(fā)展,微處理器的應用。現(xiàn)在智能化的積算儀將蒸汽密度表裝入其內存中,在CPU的控制下,模仿人工查表的方法,采用計算機查表與線性內插結合技術,蒸汽密度的取得能得到與人工查表相同的精確度。
有些研究結果表明,臨界飽和狀態(tài)蒸汽減壓后會發(fā)生相變,即從飽和狀態(tài)變?yōu)檫^熱狀態(tài),這時,將其仍作為飽和蒸汽取得ρf,必將引入較大誤差,如果出現(xiàn)這種情況,應進行溫度壓力補償。過熱蒸汽的密度隨蒸汽溫度、壓力變化的關系是三維空間中的一個曲面,有兩個自變量。所以溫度測量的準確性,直接關系到渦街流量計整體測量的準確性。在使用現(xiàn)場的具體做法如下:將PT100從套管中抽出,帶至實驗室進行檢定。再將一只檢定合格的PT100插入套管中,確保蒸汽流量計正常工作。溫度鉑熱電阻的檢定,遵照JJG229-98《工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》。
由多個計量器具組成的系統(tǒng),對蒸汽進行計量。各計量器具的準確性對蒸汽的計量都存在影響,對蒸汽進行貿易結算,這些影響蒸汽計量的計量器具都應進行強制檢定。在蒸汽流量計使用現(xiàn)場,影響流量計準確計量的因素比較多,我們還要同時關注流量計的選型、安裝、使用環(huán)境等。確保蒸汽流量計的準確計量。
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