流量計:蒸汽流量計|污水流量計|明渠式流量計|電磁流量計|靶式流量計|渦街|渦輪|流量積算儀

精信測器

 

6.2.3 流量測量系統示值準確性的現場驗證(續1)

   158.5℃水已開始沸騰,流過總表的流體,在液體中夾有部分蒸汽,亦會增加總表體積流量的讀數,可認為找到了總表讀數多20%~30%的原因[10]。

  ④用冷凝水量驗證蒸汽流量計的準確性。有許多蒸汽用戶是取用蒸汽中的熱量,此蒸汽經過流量表計量后,送用熱設備,蒸汽放出熱量后變成質量相等的冷凝水,然后從疏水器排出。將一段時間內的冷凝水收集起來,測量其質量,然后與同一段時間內蒸汽表所計的總量比較,驗證蒸汽表的準確性。這種方法是在流量計安裝使用現場經常使用的簡單而易行的方法,但應注意下面兩點。

  a.冷凝水在排出疏水器時總要夾帶少量的蒸汽,進行總量比較時應與考慮,最好是將疏水器排入裝有適量冷水的容器底部,從而使殘余的蒸汽全部變成冷凝液后再測量。

  b.如果流經流量表的是飽和蒸汽,必須考慮其中夾帶的水滴對平衡計算的影響,F在使用渦街流量計測量蒸汽流量的方法應用十分普遍,而渦輪流量計對蒸汽中的水滴基本不響應[12],而在疏水器的排出液中卻包含了這些水滴,因此,如果蒸汽的濕度為5%,那么,冷凝水總量比蒸汽流量表所計的總量高5%則屬正常。只知道在進流量計之前,如果管道上裝有疏水器,則可將分層流動的水排放掉,這時蒸汽中的水滴含量約為0~5%(質量比)[12]。

   ⑤運行物料平衡法時應注意的問題

   a.儀表的安裝應符合規程要求,如果因現場條件限制無法完全滿足,則在核算時應對由此引起的誤差作出評估。

例4  一幢大樓的低區冷凍水系統(見圖6.22)流量測量總表與各分表示值之和差5%。系統共有12臺分表,管徑從DN80~DN200,均用IFM型電磁流量計測量流量,而總管為DN600,采用AT868型夾裝式超聲流量計測量流量。供水溫度和回水溫度也接入二次表,以實現對冷量的計量?偣芰髁坑婬IQ01由于管徑大,對直管段要求高,現場無法滿足要求,前直管段只能勉強達到5D,儀表投運后發現總管流量示值比各分管流量示值低5%。

                         圖6.22  低區供冷系統

在作系統誤差分析中,工作人員核對了各分表的數據設置和各臺表所對應的用戶的設備能力,確認流量示值可信。尤其是該型號電磁流量計精確度較高,其基本誤差為±0.3%R,因此初步判定5%的量差主要是由于總管流量計誤差大引起的。

 在分析直管段長度不夠對超聲流量計示值影響的過程中,富士公司的經驗起到了作用,該公司提供的三組曲線(見圖6.18)都表明夾裝式單聲道超聲流量計在直管段不夠長時,示值偏低,在前直管段長度為5D時,示值約偏低5%。從而使總表與分表量差的矛盾找到了答案。

 b.防止流體倒流導致重復計量而引入誤差。

 例5  間歇發料系統(見圖6.23)停泵期間泵出口外管內存料返回到泵的進口

  

                            圖6.23  料液間歇輸入系統

上海某氯堿廠用泵將料液從一個部門打到另一個部門,輸送量由一臺智能電磁流量計測量。當一批料輸送完畢泵即停止運轉,于是泵出口外管內的料液返回泵的進口。由于外管直徑大,線路長,所以每次返回量較大。一段時間只發現流量計所計總量比儲槽中用容積法所計總量大,但原因不明。后來檢查中調閱智能流量計所保存的總量值,才明白問題所在,該儀表中保存的總量值有三個,即正向總量QD、反向總量QR以及正反總量之差Q=QD-QR。結果儲槽中用容積法所計總量與Q基本相等,于是電磁流量計面板顯示總量指定為Q,問題得到解決。

例6  并聯運行的兩臺鍋爐產汽流量重復計量(見圖6.24)

                        圖6.24  鍋爐蒸汽計量系統

  某公司有兩臺并聯運行的全自動燃油鍋爐,其中一臺A正常發汽,另一臺B作熱備,兩臺鍋爐的汽包出口管上均裝有渦街流量計,經計量的蒸汽送分配器。發汽總量和耗汽總量統計中,發現發的量多耗的量少。經仔細觀察發現處于熱備狀態的鍋爐,其汽包所耗散的熱量取自正常發汽的鍋爐,不僅如此,由于分配器壓力總是有些波動,在分配器壓力降低時,鍋爐B汽包充汽,這部分也是經常有變化,重復計量也經常發生,最后導致總表所計總量(FIQ01和FIQ02所計總量之和)明顯高于耗汽總量。而且壓力波動幅值越大,越頻繁,總表所計總量偏高越多。

在工廠煤氣發生站也有類似的情況,煤氣連通管壓力升高時,系統對停用發生爐的氣容充氣,煤氣連通管壓力降低時,停用發生爐的氣容對系統“供氣”,儀表計出“供氣”量。

(2)熱量平衡法   將與被測流量相關聯的有關數據代入熱量平均方程式,計算出流量理論值,用以驗證流量計示值,這是儀表工程師們常用而有效的驗證方法。

下面所舉的是計算鍋爐除氧器蒸汽消耗量的實例。

例7  有一臺除氧器用壓力為 (表壓力),溫度為250℃的蒸汽經減壓后直接加入進水,除氧器進水溫度為45℃,出水溫度為105℃,在鍋爐產汽流量為15t/h的條件下,除氧器消耗蒸汽應為多少?

 解    設除氧器加熱蒸汽流量為 ,則除氧器進水流量應為(1500- )kg/h,從蒸汽的溫度和壓力參數查表知其比焓為2954kj/kg,1kg蒸汽變成105℃冷凝水放出的熱量為2514kj,則根據熱量平衡關系有下面的方程式成立:

單位質量蒸汽放熱量 蒸汽流量=水的比熱容 (出水溫度-進水溫度) 進水溫度

將已知數據代入上式得

        2541

  則                    

除氧器頂部排放氧氣的時候,還要帶走少量蒸汽,排放量以加熱耗汽量的3%計,則除氧器總汽量應為1404kg/h。

本例計算是建立在除氧器送出的除氧水全部進入鍋爐并全部變成蒸汽這一基礎上,因此汽水系統不能有泄漏,測試期間不能排污,而且汽水采樣損失的水量作忽略不計考慮,如果采樣量較大而不容忽略,則應對損耗量作一測試或估算。

 (3)設備能力估算法   根據設備能力來估算流量是個“古老”的方法,早在幾十年前,煤氣公司就用煤氣壓縮機開機臺時作為輸送煤氣的計量手段,直到有了較先進的煤氣流量計的現在,這一方法仍作為監視、核對流量計示值的手段。

運用該方法時,應注意下面各點。

a.壓縮機出口壓力應為規定值,因為出口壓力不同,壓縮機的內泄量也相應變化。如果達不到規定值,應計入此因素對排氣量的影響。

b.設備的效率同其完好狀況密切相關,在其完好狀況不佳時,輸出流量相應減小。

c.壓縮機畢竟不是計量器具,它沒有計量精確度的概念,同一型號同一個規格的壓縮機,在規定的條件下考核,排氣量也允許有-5%~+10%的差異[13]。多年來人們沿用這一方法,一是煤氣壓縮機出現得早,在其投入工業應用時,還沒有合適的流量計可選用;二是有“定排量”(positive displacement)的概念,即壓縮機每旋轉一周或每往復一次,就有固定量的氣體被吸入和排出;三是因為出口壓力很低,機內泄漏可以忽略,在其他類型的壓縮機

 

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