摘(zhāi)要:通過(guo)使用新(xin)型的抗(kàng)振型渦(wo)街流量(liang)計 對飽(bǎo)和蒸汽(qi)流量進(jin)行測量(liàng)的實踐(jiàn),測量數(shù)據的結(jie)果表♋明(míng)達到試(shì)驗預期(qī)目的。蒸(zhēng)汽小流(liú)量的測(ce)量失真(zhēn)問題和(hé)渦街🌍流(liú)量計的(de)振動幹(gàn)擾問題(tí)得到了(le)解決。
0前(qián)言
　　蒸汽(qi)已經伴(bàn)随機車(che)和工業(ye)革命走(zǒu)過幾個(ge)世紀。迄(qi)🤟今爲⛷️止(zhi),蒸⚽汽已(yǐ)成爲現(xian)代技術(shu)不可或(huo)缺的一(yī)部分。它(tā)被廣泛(fan)應用♉于(yu)食品、紡(fang)織、化工(gōng)、醫藥、電(dian)力和供(gòng)熱等工(gong)業🥰領域(yù)[",爲現代(dai)社會生(shēng)産了豐(feng)富😘多彩(cǎi)的産品(pin)。
　　蒸汽的(de)使用是(shì)如此廣(guang)泛,因此(ci)對蒸汽(qì)的流量(liàng)測量成(cheng)爲使用(yòng)各方的(de)重要關(guan)注點之(zhī)一。随着(zhe)蒸汽應(yīng).用的發(fa)展,對蒸(zhēng)汽流量(liàng)測量的(de)研究工(gong)作也得(de)到廣泛(fàn)開展。
1蒸(zhēng)汽及其(qi)流量測(cè)量
1.1蒸汽(qì)概述
　　蒸(zheng)汽是吸(xi)收潛熱(rè)後帶有(you)一定壓(yā)力的水(shuǐ)。蒸汽按(an)狀态🔆可(kě)分💔爲♻️飽(bao)和蒸汽(qi)和過熱(re)蒸汽。由(yóu)鍋爐産(chan)生的水(shui)蒸氣爲(wei)飽😍和蒸(zhēng)⛷️汽,飽和(hé)蒸😍汽加(jiā)熱得到(dao)過熱蒸(zhēng)汽。圖1說(shuo)明了各(ge)種狀💯态(tai)蒸汽在(zai)不同溫(wēn)度及💜壓(yā)力下的(de)轉換關(guān)系。
 
　　飽和(hé)蒸汽在(zai)蒸汽中(zhong)占有相(xiang)當大的(de)比例，而(ér)濕蒸汽(qì)是飽和(hé)蒸汽實(shí)際存在(zài)的幾乎(hū)唯--形式(shi)。含有液(yè)滴或⭐液(ye)霧的蒸(zhēng)🔞汽稱爲(wei)濕蒸汽(qi)。嚴格來(lái)說，飽和(he)蒸汽或(huò)多或少(shao)都含有(you)液滴或(huò)液霧的(de)雙相流(liú)體，所以(yǐ),不同狀(zhuàng)态下不(bú)能用同(tóng)一氣⛷️體(tǐ)狀态方(fang)程式來(lai)描述。飽(bao)和蒸汽(qì)中液滴(dī)或液霧(wu)的含量(liàng)反映了(le)蒸汽的(de)質量,一(yi)般用幹(gàn)度這一(yī)參數來(lái)表示。
　　多(duo)年來的(de)研究普(pǔ)遍認爲(wei)飽和蒸(zhēng)汽具有(yǒu)如下特(te)點🙇‍♀️:
1)飽和(hé)蒸汽的(de)溫度與(yǔ)壓力之(zhi)間一一(yi)對應,二(er)者之間(jian)隻有一(yī)❓個獨立(li)變量。
2)飽(bao)和蒸汽(qi)容易凝(níng)結,在傳(chuán)輸過程(cheng)中如有(you)熱量損(sun)失,蒸汽(qì)中便有(you)液滴或(huo)液霧形(xing)成，并導(dao)緻溫度(dù)與壓力(li)😘的降低(di)。
3)準确計(jì)量飽和(he)蒸汽流(liú)量比較(jiào)困難。因(yin)爲飽和(he)蒸汽的(de)♊幹🍓度難(nán)以🌍保證(zheng),一般流(liú)量計都(dōu)不能準(zhǔn)确檢測(ce)雙相流(liu)體的流(liu)量,蒸汽(qi)壓力波(bo)動将引(yǐn)起蒸汽(qi)密度的(de)變化,流(liú)量計示(shì)值産生(sheng)♉附加誤(wu)差。
1.2蒸汽(qi)流量測(cè)量
對于(yú)蒸汽流(liú)量測量(liang)的研究(jiū)和應用(yong)都指出(chu),影響蒸(zhēng)汽流量(liang)準确計(ji)量的因(yīn)素主要(yào)有以下(xia)幾方面(mian):
1)實際蒸(zhēng)汽流量(liàng)低于流(liú)量計的(de)可精确(què)計量的(de)最小流(liú)量(即🙇‍♀️量(liang)程比不(bú)足);
2)流量(liàng)計上下(xià)遊安裝(zhuang)的直管(guan)段不足(zu)(存在流(liu)動擾動(dòng)⛱️);
3)蒸汽的(de)密度補(bǔ)償不正(zhèng)确(測溫(wen)測壓不(bú)準);
4)蒸汽(qì)中含水(shui)(未作幹(gan)度補償(chang));.
5)現場存(cun)在振動(dòng)和幹擾(rǎo)(渦街流(liú)量計);
6)差(chà)壓傳送(song)誤差( 差(cha)壓式流(liu)量計 )等(děng)等。
　　由于(yú)蒸汽本(běn)身的物(wu)理特性(xing),即在輸(shū)送過程(chéng)中常常(chang)是🆚以㊙️汽(qi)㊙️、水兩相(xiàng)流出現(xian)(即飽和(he)蒸汽的(de)幹度小(xiǎo)于100%),如果(guǒ)在蒸汽(qì)🍉計量中(zhōng)沒有對(duì)幹度進(jin)行修正(zheng)，測量的(de)精度必(bì)定💰大爲(wèi)下降[2]。在(zai)蒸汽計(jì)量中,爲(wèi)實🛀🏻現正(zheng)确的測(cè)量，研究(jiū)的一一(yi)個方向(xiàng)是設法(fǎ)保持測(cè)量點處(chù)的蒸汽(qì)幹度以(yi)滿♻️足要(yao)求,必要(yào)時還要(yào)采取其(qi)他補償(cháng)措施。近(jìn)年來還(hái)有人提(ti)出“以能(neng)量替代(dài)質量作(zuo)爲🌏蒸汽(qì)的結算(suan)單位”。
2蒸(zheng)汽流量(liang)計選型(xíng)
2.1蒸汽流(liú)計的類(lèi)型及其(qi)優缺點(diǎn)
　　目前在(zài)工業上(shang)使用的(de)流量計(jì)的類型(xing)非常多(duō),其中适(shi)合蒸汽(qi)流💞量測(ce)量的流(liú)量計既(jì)有其優(yōu)點,也有(yǒu)使用上(shang)的缺點(diǎn)。爲确保(bao)蒸汽流(liú)量計的(de)性能和(hé)精度,最(zui)重要的(de)是選用(yòng)的流量(liàng)計要符(fu)合所使(shǐ)用的工(gong)況。表💃🏻1對(dui)各類蒸(zhēng)汽流量(liang)計的優(you)缺點和(he)應用情(qing)況進行(hang)了🈲比較(jiào)。
 
　　國内目(mù)前使用(yòng)比較流(liu)行的蒸(zheng)汽流量(liang)計有 孔(kǒng)闆流量(liàng)計 、 渦街(jie)流量計(ji) 等。表2對(dui)某廠1990年(nian)在用的(de)流量計(ji)進行了(le)初步統(tong)計[4],表明(ming)孔闆流(liú)量計和(he)渦街流(liu)量計的(de)使用占(zhàn)有主流(liú)地㊙️位。
 
　　随(suí)着技術(shù)的進步(bù)和交流(liú)的增加(jia),孔闆流(liú)量計在(zai)精度🔴和(hé)穩定性(xìng)上的缺(quē)陷逐步(bu)被行業(ye)人士所(suo)認識,近(jìn)年來孔(kǒng)闆流量(liàng)計安裝(zhuāng)量減少(shǎo)。而渦街(jiē)流量計(ji)基于其(qí)原理.上(shang)的固有(you)優勢🐇,70年(nian)代以來(lai)得到了(le)迅速發(fā)展☁️。據了(le)解,現在(zài)日本、歐(ōu)美等發(fa)達國家(jiā)使用渦(wō)街流量(liang)計的比(bǐ)例大幅(fú)度上升(shēng),已經廣(guang)泛用于(yú)🌐各個領(ling)域。渦街(jie)流量計(ji)在全球(qiú)儀表行(hang)業引起(qǐ)普遍重(zhòng)視,被🐇公(gong)認爲未(wei)來有發(fā)展前景(jing)的流🔞量(liang)計之一(yi)。渦街流(liú)量計将(jiang)🤟在未來(lái)流量儀(yí)表中💋占(zhàn)主導地(dì)位,是孔(kong)闆流量(liàng)計的🧡理(lǐ)想替代(dài)産品。國(guo)内在近(jìn)幾年⁉️開(kāi)始逐步(bu)使用渦(wō)街流量(liang)計測量(liàng)蒸汽流(liu)量,取得(de)了不錯(cuò)的效📧果(guǒ)。
2.2熱帶廠(chang)蒸汽工(gong)藝條件(jiàn)與環境(jing)
　　熱帶廠(chǎng)目前使(shǐ)用的蒸(zhēng)汽主要(yao)由加熱(rè)爐爐内(nei)管道🌈汽(qì)化産生(sheng),蒸汽過(guo)渡儲存(cun)在汽包(bao)中。設計(ji)要求汽(qì)包⭐工作(zuo)💃壓力爲(wèi)0.50~0.80MPa,正常工(gong)作壓力(li)爲0.70MPa左右(you)。汽包産(chan)生的蒸(zhēng)汽流量(liang)爲3.0t/h。蒸汽(qi)通過DN100的(de)管道輸(shū)送，蒸汽(qi)終端用(yong)戶爲食(shi)堂和浴(yu)室,蒸汽(qì)主要用(yong)于加熱(re)。圖2對熱(rè)帶廠的(de)蒸汽去(qù)向作了(le)簡單的(de)說明。.
 
　　熱(re)帶廠蒸(zhēng)汽使用(yong)量從一(yi)天的時(shi)間段來(lái)看,存在(zài)着用量(liàng)大小變(biàn)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻化大、短(duan)時間集(ji)中用汽(qì)、大部分(fen)時間用(yong)汽小⭐而(er)均🙇🏻勻的(de)特點。按(an)季節來(lái)看，冬季(ji)的用汽(qi)量要明(míng)顯大于(yu)夏季。表(biǎo)3對熱帶(dai)廠的蒸(zheng)汽使用(yòng)情況作(zuo)了簡單(dān)分析。
 
　　表(biǎo)3表明,測(ce)量熱帶(dài)廠蒸汽(qi)流量還(hai)需解決(jue)--個小流(liu)量的問(wen)題。
2.3蒸汽(qì)流量測(ce)量方案(an)
　　由于現(xian)場安裝(zhuang)流量計(ji)的條件(jian)限制,且(qie)蒸汽管(guǎn)道附近(jin)的振動(dong)源比較(jiao)多，受到(dào)頻繁的(de)機械振(zhen)動影響(xiang)，因此決(jue)定選🐉用(yòng)新型的(de)抗振♊型(xing)渦街流(liu)量計。
　　該(gai)型渦街(jie)流量計(ji)在強度(dù)達2g、5~110Hz的強(qiáng)大全向(xiàng)振動幹(gàn)擾下,所(suo)有滿管(guǎn)式氣體(tǐ)流量計(jì)依舊保(bǎo)持優于(yu)0.5%精度、插(cha)入式氣(qi)體流量(liang)🌈計依舊(jiù)保持優(you)于1.0%的精(jīng)度。它的(de)所有指(zhi)标能符(fú)合形式(shi)實驗要(yao)求，抗振(zhèn)性能良(liáng)好，能解(jiě)決渦街(jie)流量計(jì)由于振(zhèn)⛹🏻‍♀️動引起(qǐ)誤差的(de)不足。
　　經(jīng)過對檢(jiǎn)測的蒸(zheng)汽現場(chǎng)數據測(cè)量和計(ji)算,發現(xian)該蒸✔️汽(qì)處于💋熱(re)水與蒸(zhēng)汽的臨(lin)界點,即(jí)發生溫(wen)度或者(zhe)壓力🌐的(de)微弱變(bian)化時,蒸(zheng)汽可能(neng)轉化爲(wèi)熱水，也(yě)可能由(you)熱水♋轉(zhuǎn)化爲蒸(zhēng)汽。
　　根據(jù)熱帶廠(chǎng)蒸汽使(shǐ)用情況(kuàng)、工藝條(tiao)件及現(xian)場環境(jìng)🐇;對于可(kě)能出現(xiàn)的時爲(wèi)熱水、時(shí)爲蒸汽(qì)的情形(xíng);制定👄了(le)流量計(jì)的安裝(zhuāng)方💃🏻案，即(jí)💁在流量(liang)計安裝(zhuāng)上遊管(guǎn)道适當(dang)位🏃‍♂️置安(ān)裝一隻(zhi)用于減(jiǎn)壓的閥(fá)門,使得(de)通過管(guan)道的熱(re)水因壓(ya)力的大(da)幅度下(xià)降而變(biàn)成✍️蒸汽(qi)。該方🆚案(an)通過降(jiàng)低壓力(li)保證管(guǎn)道内始(shǐ)終是單(dan)相蒸汽(qì),爲蒸汽(qì)渦街流(liu)量計創(chuang)造檢測(ce)必須的(de)條件。
3效(xiào)果分析(xi)
　　根據既(jì)定方案(àn)在現場(chǎng)安裝了(le)抗振型(xing)渦街流(liu)量計,安(ān)🔱裝後🈲的(de)效🐆果見(jian)圖3。
 
　　流量(liang)計安裝(zhuāng)後進行(hang)現場調(diào)試。小流(liu)量測試(shì)采取的(de)辦法是(shì)完全關(guān)閉下遊(yóu)用戶的(de)蒸汽閥(fa)門,使通(tong)過流🥰量(liàng)計的蒸(zheng)汽逐步(bù)減小至(zhi)零,同時(shí)觀察二(er)次儀表(biao)顯示的(de)數據變(biàn)化。經過(guò)反複幾(jǐ)次✉️的測(cè)試,均觀(guan)察到蒸(zheng)汽流量(liang)數據逐(zhú)步變小(xiao)直至零(líng)流量的(de)現象。這(zhe)初步說(shuo)明不存(cun)在小流(liu)量測量(liàng)數據失(shī)真的情(qíng)況。對各(gè)個時間(jian)蒸汽瞬(shùn)間流量(liàng)的記錄(lu)(表4.1)說明(míng)随着終(zhōng)端🌏用戶(hu)蒸汽用(yòng)量的變(biàn)化,流量(liang)計🎯的測(ce)量數值(zhí)能準确(que)的、實時(shí)的做出(chū)反應。
 
　　對(duì)渦街流(liú)量計的(de)抗振性(xing)能用簡(jian)單方法(fǎ)做了驗(yan)證。在大(da)流量和(he)小流量(liang)兩種情(qing)況下，分(fèn)别對流(liu)量計兩(liǎng)側的蒸(zheng)汽管道(dào)進行大(dà)力度的(de)敲擊,經(jing)多次試(shì)驗觀察(cha),未發現(xian)數據出(chū)現突然(rán)變化的(de)現象。這(zhè)說明抗(kàng)振型渦(wō)街流量(liang)計能處(chu)理振動(dòng)對流量(liàng)測量的(de)幹擾，能(néng)有效解(jiě)決渦街(jie)流量計(ji)因振動(dong)引起誤(wu)差的缺(que)陷。
　　抗振(zhèn)型渦街(jiē)蒸汽流(liú)量計使(shi)用一個(gè)月,對數(shu)據進行(hang)收集和(hé)統計☂️,得(dé)到每天(tian)蒸汽用(yong)量(參見(jiàn)圖4)。
 
　　對圖(tu)4的進行(hang)分析可(ke)以得到(dao)下面的(de)結論,蒸(zheng)汽的每(měi)🚶天流量(liang)🈲比較均(jun)勻，變化(huà)不大，流(liu)量曲線(xiàn)比較平(ping)緩,基本(běn)在14-19t/h之間(jiān)波動☁️。對(duì)照表4的(de)⛷️瞬間流(liu)量數據(jù),說明流(liú)量計的(de)測🔆量數(shu)據是準(zhǔn)确的，與(yu)試♍驗預(yu)期🚶的蒸(zheng)汽用量(liang)符合。
4結(jié)語
　　渦街(jiē)流量計(jì)在蒸汽(qi)和低壓(yā)氣體的(de)流量測(ce)量方面(miàn)得🧡到了(le)廣泛應(ying)用,但抗(kàng)振性差(cha)、抗幹擾(rao)能力弱(ruò)的缺陷(xian)局♻️限了(le)它的應(yīng)用。熱帶(dai)💜廠選用(yong)抗振型(xíng)渦街流(liu)量計進(jìn)行蒸汽(qi)流量測(cè)量，從使(shi)用效果(guǒ)上來看(kàn),能完全(quan)滿足小(xiao)流量蒸(zheng)汽在千(qiān)擾信号(hào)強烈的(de)環境下(xià)的測量(liàng)使用。通(tōng)過一段(duan)時間的(de)觀察,流(liu)量計運(yùn)行穩定(dìng)，測量數(shu)據準确(que)。抗振型(xíng)渦街流(liu)量計本(ben)身所具(ju)有的優(you)勢,使得(dé)它在流(liu)量🐪測量(liang)方🧑🏽‍🤝‍🧑🏻面得(de)到更多(duō)的應用(yòng)。

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