流量计:蒸汽流量计|污水流量计|明渠式流量计|电磁流量计|靶式流量计|涡街|涡轮|流量积算仪

精信测器

 

6.2.3 流量测量系统示值准确性的现场验证(续1)

   158.5℃水已开始沸腾,流过总表的流体,在液体中夹有部分蒸汽,亦会增加总表体积流量的读数,可认为找到了总表读数多20%~30%的原因[10]

  ④用冷凝水量验证蒸汽流量计的准确性。有许多蒸汽用户是取用蒸汽中的热量,此蒸汽经过流量表计量后,送用热设备,蒸汽放出热量后变成质量相等的冷凝水,然后从疏水器排出。将一段时间内的冷凝水收集起来,测量其质量,然后与同一段时间内蒸汽表所计的总量比较,验证蒸汽表的准确性。这种方法是在流量计安装使用现场经常使用的简单而易行的方法,但应注意下面两点。

  a.冷凝水在排出疏水器时总要夹带少量的蒸汽,进行总量比较时应与考虑,最好是将疏水器排入装有适量冷水的容器底部,从而使残余的蒸汽全部变成冷凝液后再测量。

  b.如果流经流量表的是饱和蒸汽,必须考虑其中夹带的水滴对平衡计算的影响。现在使用涡街流量计测量蒸汽流量的方法应用十分普遍,而涡轮流量计对蒸汽中的水滴基本不响应[12],而在疏水器的排出液中却包含了这些水滴,因此,如果蒸汽的湿度为5%,那么,冷凝水总量比蒸汽流量表所计的总量高5%则属正常。只知道在进流量计之前,如果管道上装有疏水器,则可将分层流动的水排放掉,这时蒸汽中的水滴含量约为0~5%(质量比)[12]

   ⑤运行物料平衡法时应注意的问题

   a.仪表的安装应符合规程要求,如果因现场条件限制无法完全满足,则在核算时应对由此引起的误差作出评估。

例4  一幢大楼的低区冷冻水系统(见图6.22)流量测量总表与各分表示值之和差5%。系统共有12台分表,管径从DN80~DN200,均用IFM型电磁流量计测量流量,而总管为DN600,采用AT868型夹装式超声流量计测量流量。供水温度和回水温度也接入二次表,以实现对冷量的计量。总管流量计HIQ01由于管径大,对直管段要求高,现场无法满足要求,前直管段只能勉强达到5D,仪表投运后发现总管流量示值比各分管流量示值低5%。

                         图6.22  低区供冷系统

在作系统误差分析中,工作人员核对了各分表的数据设置和各台表所对应的用户的设备能力,确认流量示值可信。尤其是该型号电磁流量计精确度较高,其基本误差为±0.3%R,因此初步判定5%的量差主要是由于总管流量计误差大引起的。

 在分析直管段长度不够对超声流量计示值影响的过程中,富士公司的经验起到了作用,该公司提供的三组曲线(见图6.18)都表明夹装式单声道超声流量计在直管段不够长时,示值偏低,在前直管段长度为5D时,示值约偏低5%。从而使总表与分表量差的矛盾找到了答案。

 b.防止流体倒流导致重复计量而引入误差。

 例5  间歇发料系统(见图6.23)停泵期间泵出口外管内存料返回到泵的进口

  

                            图6.23  料液间歇输入系统

上海某氯碱厂用泵将料液从一个部门打到另一个部门,输送量由一台智能电磁流量计测量。当一批料输送完毕泵即停止运转,于是泵出口外管内的料液返回泵的进口。由于外管直径大,线路长,所以每次返回量较大。一段时间只发现流量计所计总量比储槽中用容积法所计总量大,但原因不明。后来检查中调阅智能流量计所保存的总量值,才明白问题所在,该仪表中保存的总量值有三个,即正向总量QD、反向总量QR以及正反总量之差Q=QD-QR。结果储槽中用容积法所计总量与Q基本相等,于是电磁流量计面板显示总量指定为Q,问题得到解决。

例6  并联运行的两台锅炉产汽流量重复计量(见图6.24)

                        图6.24  锅炉蒸汽计量系统

  某公司有两台并联运行的全自动燃油锅炉,其中一台A正常发汽,另一台B作热备,两台锅炉的汽包出口管上均装有涡街流量计,经计量的蒸汽送分配器。发汽总量和耗汽总量统计中,发现发的量多耗的量少。经仔细观察发现处于热备状态的锅炉,其汽包所耗散的热量取自正常发汽的锅炉,不仅如此,由于分配器压力总是有些波动,在分配器压力降低时,锅炉B汽包充汽,这部分也是经常有变化,重复计量也经常发生,最后导致总表所计总量(FIQ01和FIQ02所计总量之和)明显高于耗汽总量。而且压力波动幅值越大,越频繁,总表所计总量偏高越多。

在工厂煤气发生站也有类似的情况,煤气连通管压力升高时,系统对停用发生炉的气容充气,煤气连通管压力降低时,停用发生炉的气容对系统“供气”,仪表计出“供气”量。

(2)热量平衡法   将与被测流量相关联的有关数据代入热量平均方程式,计算出流量理论值,用以验证流量计示值,这是仪表工程师们常用而有效的验证方法。

下面所举的是计算锅炉除氧器蒸汽消耗量的实例。

例7  有一台除氧器用压力为 (表压力),温度为250℃的蒸汽经减压后直接加入进水,除氧器进水温度为45℃,出水温度为105℃,在锅炉产汽流量为15t/h的条件下,除氧器消耗蒸汽应为多少?

 解    设除氧器加热蒸汽流量为 ,则除氧器进水流量应为(1500- )kg/h,从蒸汽的温度和压力参数查表知其比焓为2954kj/kg,1kg蒸汽变成105℃冷凝水放出的热量为2514kj,则根据热量平衡关系有下面的方程式成立:

单位质量蒸汽放热量 蒸汽流量=水的比热容 (出水温度-进水温度) 进水温度

将已知数据代入上式得

        2541

  则                    

除氧器顶部排放氧气的时候,还要带走少量蒸汽,排放量以加热耗汽量的3%计,则除氧器总汽量应为1404kg/h。

本例计算是建立在除氧器送出的除氧水全部进入锅炉并全部变成蒸汽这一基础上,因此汽水系统不能有泄漏,测试期间不能排污,而且汽水采样损失的水量作忽略不计考虑,如果采样量较大而不容忽略,则应对损耗量作一测试或估算。

 (3)设备能力估算法   根据设备能力来估算流量是个“古老”的方法,早在几十年前,煤气公司就用煤气压缩机开机台时作为输送煤气的计量手段,直到有了较先进的煤气流量计的现在,这一方法仍作为监视、核对流量计示值的手段。

运用该方法时,应注意下面各点。

a.压缩机出口压力应为规定值,因为出口压力不同,压缩机的内泄量也相应变化。如果达不到规定值,应计入此因素对排气量的影响。

b.设备的效率同其完好状况密切相关,在其完好状况不佳时,输出流量相应减小。

c.压缩机毕竟不是计量器具,它没有计量精确度的概念,同一型号同一个规格的压缩机,在规定的条件下考核,排气量也允许有-5%~+10%的差异[13]。多年来人们沿用这一方法,一是煤气压缩机出现得早,在其投入工业应用时,还没有合适的流量计可选用;二是有“定排量”(positive displacement)的概念,即压缩机每旋转一周或每往复一次,就有固定量的气体被吸入和排出;三是因为出口压力很低,机内泄漏可以忽略,在其他类型的压缩机

 

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