差压式流量计在蒸汽计量中的应用

将△P与P代入⑹可得：

上式即为带压力补偿的蒸汽流量的实用公式。

4 有效期压式流量计选用、安装和维护

4.1 选用

⑴孔板的计算、加工一般委托仪表厂进行，而孔的准确参数必须由计量部门提供。主要参数包括：测量介质的最大流量（t/h）、测量介质的最小流量（t/h）、平均表压力（MPa）、平均温度（℃）、平均大气压（Pa）、管道内径（mm）、管道材质、测量介质黏度（Pa·s）、测量介质的水份以及管道安装方式等10项。

对于测量范围，选择时应使实际测量的流量落在流量计的测量范围内，常用流量值在测量上限的2/3处，由于差压流量计的量程比是3：1，适用于生产量、消耗量比较稳定，变化幅度小的流量测量。

⑵差压变送器及压力变送器等在订购时应注意如下三点：

①测程必须与孔板的最大差压一致，或可调至孔板的最大差压。

②输出信号必须是0～10mA或4～20mA标准信号，以便于与显示仪表配合使用。

③对于需要温度、压力补偿的测量介质一定要配备温度测量仪表和压力测量仪表。

⑶应注意显示仪表和信号测量仪表配合使用。

4.2 安装

⑴孔板安装时其“+”号应向着流束。对于未标“+”、“-”符号的孔板，安装时应注意孔板上的倒角在出气的一边。

⑵孔板安装处不允许存在泄露现象。

⑶孔板上、下游侧应有足够长的直管段，通常，前直管段长10D，后直管段长5D（D为管道直径），否则，会产生很大误差。

⑷导压管应垂直或倾斜敷设，倾斜度不得小于1：12，导压管长度应尽量短，以减少压力损失，走丝不能太小，以减少摩擦损失。

⑸安装时应注意与测量登记表配套的三阀组的方向，特别对于那些未标明安装方向或高、低压阀手柄装反的更应仔细检查，以免给高度带来不应有的麻烦。

⑹变送器应在外壳密封的情况下工作，必须防潮、防尘。环境条件过于恶劣时，可把变送器放在一小房间，以便于保护和维修。


4.3 维护

⑴差压变送器投入运行时，应正确操作位于它上部的三阀组。首先，应打开平衡阀，然后打开正压阀和负压阀，最后关闭平衡阀，以避免压力单相过载冲击变送器的测量元件，拆除差压变送器也应先打开平衡阀，后关闭正压阀和负压阀。

⑵对于孔板、导压系统及前后管道应定期排污，新装引压导管需排污勤一点（约1个星期排一次），以后时间可长一点。

⑶当工作条件改变或孔板开孔直角入口边缘的锐利度和垂直度、孔板端面平行度、光洁度等参数超差时，应及时对孔板进行修正和予以更换。

⑷引压管中应保持冷凝水，以防蒸汽进入变送器正负压容室，引起测量误差。


⑸当变送器因误操作，而受到单向工作压力时，应尽快使高低压室无压力，并调整零点，使输出电流变化不大于0.1mA。


⑹差压变送器容室“O”形密封圈拆装时，必须清除密封槽内垃圾，并用洗涤剂润滑。

⑺变送器、显示仪表应定期校验。

5 孔板式流量计在我厂的应用

以西区电解锌蒸汽计量为例：

工艺条件。

最大流量：qmax=90t/h；常用流量：qcom=72t/h；最小流量：qmin=30t/h；绝对压力：P=0.5MPa；工作温度：t=240℃；流体密度：ρ=2.152kg/m3；管道内径：D=509mm；差压上限：△Pmax=6000Pa；流体粘度：μ=0.01774MPa·s；等熵指数：K=1.3027；管道相对粗糙度：K=0.075m；管道线膨胀系数λ0=1.72×10-6mm/mm℃；管节流件线膨胀系数：λ0=1.72×10-6mm/mm℃；20℃时节流体开孔直径d20℃=312.93+0.16mm。

由以上有关工艺条件得出：

直径比：β=0.61479；流出系数；C=0.60413；可膨胀系数：ε=0.97288；最大雷诺数：REDMAX=3512667；常用雷诺数：REDCOM=2810134；最小雷诺数：REDMIN=1170889；常用差压：△P=38400Pa；压力损失△W=36778Pa；计算误差：E=0.0009%；流量不确定度：e=+0.88%；前直管段：L1=9.8mm；后直管段L2=3.6mm。

因该水蒸汽是过热蒸汽，故应进行压力温度补偿，目前智能型仪表对流体密度采用两种不同方法，有的仪表是预先给定的密度值，再通过所测得的温度，有些仪表在软件中采用查表法或补偿法得到每一瞬间的液体密度值，此准确度高，鉴于此两种情况，我厂选用的二次仪表为大华仪表厂生产的智能型通用流量过热蒸汽质量流量（带压力、温度补偿）。其数字模型。

测量过热蒸汽质量流量（带压力、温度补偿）：

式中：F2-仪表显示的经压力或温度补偿后的瞬时质量流量；QFS-流量量程设定值，即组态表中单元“08F”；I-对应于瞬时流量输入电流；Imax-当输入信号为4～20mA，△I=（20-4）mA=16mA；ρP·t-对应的压力（Pa）、温度（℃）状态下过热蒸汽的密度kg/m3；Ks2--第二流量补偿系数、参数设置表中“17F”单元。

ρ0为参考状态下的蒸汽密度kg/m3。

此公式模型在参数设置中选择见表1。

该孔板式流量计投入运行后，二次仪表运行稳定，数据可靠，得到了热电厂和电解锌厂的认可，对电解锌生产工艺中用气量的合理控制起到了重要作用，为电解锌节能降耗、增产提供了方便的条件。

6 结语

在流量测量中，孔板式流量计具有结构简单、使用寿命长及价格低等优点，使板式流量计得到了普遍的应用，尽管在不同的情况下存在测量精度不高的现象，但在使用中如果注意满足孔板式流量计的使用条件和适用范围，孔板式流量计仍能达到±1.5%的精度，目前仍然是一种较好的计量器具。(end)

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