关于蒸汽流量的测量

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1、关于蒸汽流量的测量作  者：王喜英摘  要：本文简要介绍了过热蒸汽、饱和蒸汽的特性以及测量蒸汽流量的两种常用方法。关键字：蒸汽流量饱和蒸汽过热蒸汽差压流量计涡街流量计   1过热蒸汽和饱和蒸汽   1.1过热蒸汽   蒸汽是比较特殊的介质，一般情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。过热蒸汽是常见的动力能源，常用来带动汽轮机旋转，进而带动发电机或离心式压缩机工作。过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温获得，其中绝不含液滴或液雾，属于实际气体。过热蒸汽的温度与压力参数是两个独立参数，其密度应由这两个参数决定。可由过热蒸汽密度表查得。   

2、过热蒸汽在经过长距离输送后，随着工况（如温度、压力等）的变化，特别是在过热度不高的情况下，会因为热量损失温度降低而使其从过热状态进入饱和或过饱和状态，转变成为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。饱和蒸汽突然大幅度减压，液体出现绝热膨胀时也会转变成为过热蒸汽，这样就形成汽液两相流介质。   1.2饱和蒸汽   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

3、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。   2测量的分析  

4、 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过热度，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

5、。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

6、，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，目前正在研制在线蒸汽干度检测仪表，待干度仪表应用于蒸汽流量计量与补偿系统，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。   3流量仪表的选型   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

7、管）流量计、分流旋翼式流量计、阿牛巴流量计、浮子式流量计等。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

8、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还是石家庄市的集中