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智能型渦街流量計如何判別蒸汽的狀態

    飽和蒸汽、過熱蒸汽是兩種不同狀態的蒸汽,它們的物理性質也不同。測量蒸汽流量時,應該判別蒸汽的狀態。在確定蒸汽的狀態后,才能用正確的密度公式進行質量流量的計算,否則會出現較大的誤差。

    當應用常規型渦街流量計測量蒸汽流量時,在某些工況下,例如在過熱蒸汽與飽和蒸汽之間的過渡區,如果不能正確判別蒸汽的狀態,就不能選準蒸汽密度的計算公式。

    例如某企業的蒸煮車間使用的蒸汽是該企業自備電廠提供的過熱蒸汽經減壓后輸送到車間的。在用汽車間現場安裝了一臺渦街流量計測量蒸汽的流量。在渦街流量計下游安裝了一臺Pt100 鉑電阻溫度變送器輸出的4-20mA 電流信號都接到流量顯示儀的輸人端由顯示儀計算顯示出蒸汽的質量流量。為了監測管道內的蒸汽壓力,在管道上還安裝了一只指針式壓力表,指示蒸汽的壓力值。現場壓力表指示的蒸汽壓力為0.5MPa ,流量顯示的蒸汽溫度在155 ℃一160 ℃之間緩慢變化。在這種工況下用汽方流量顯示儀顯示的用汽量比供汽方確認的用汽量少10% 。經分析發現,這是由于蒸汽狀態不同引起的誤差。用汽車間所用蒸汽處于過熱蒸汽與飽和蒸汽的中間過渡狀態。如果按155 ℃和絕壓0.6MPa 計算,此時蒸汽已是濕飽和蒸汽,有部分蒸汽冷凝成飽和水,渦街流量計無法測量這部分冷凝水的流量。如按155 ℃計算蒸汽的密度,該溫度下飽和蒸汽的密度為2.8865kg/m 3 當按160 ℃和絕壓0.6MPa 計算蒸汽的流量時,此時蒸汽已是過熱蒸汽,其密度為3.166kg/ m 3 。在這兩種溫度下,蒸汽分別處在兩種不同的狀態,其密度相差約9% 。如果能實時判別蒸汽的狀態,并采取相應措施,就可以避免上述誤差產生。  

    蒸汽狀態的判別,可以通過測量蒸汽的壓力和溫度實現。  
    以下經驗公式為蒸汽狀態判別提供了參考。即

 

 

    測量蒸汽工作狀態下的表壓,再加上當地大氣壓,得到蒸汽的絕對壓力,用上式就可計算出該壓力下蒸汽的飽和溫度t so 把t s 與測量出的蒸汽溫度t 進行比較,如果蒸汽溫度高于計算出的飽和溫度t s ,表明蒸汽處于過熱狀態,計算蒸汽的密度應按過熱蒸汽密度公式進行;反之,如果蒸汽溫度低于或等于飽和溫度t 。,則表明蒸汽已處于飽和狀態,蒸汽的密度應按飽和蒸汽密度公式計算。 上式適用于壓力為0.01 ~4.0 MPa 范圍。在近年出現的智能型渦街流量計中,增加蒸汽狀態的判別, 提高了蒸汽流量計的準確度。

 

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