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技術文章

分析渦街流量計在計量加熱系統(tǒng)冷凝器蒸汽測量中的應用

點擊次數(shù)：1102 發(fā)布時間：2018-12-21

分析渦街流量計在計量加熱系統(tǒng)冷凝器蒸汽測量中的應用：

我們應該測量哪一側(cè)的加熱系統(tǒng)以提供準確和的測量結果？
蒸汽和冷凝水流量測量簡單的答案將是蒸汽側(cè),，因為這是向使用位置提供能量的加熱介質(zhì),。然而,，當你開始看看可用的測量技術和在測量可壓縮介質(zhì)中遇到的困難時,，如果這一面實際上是合適的測量位置,，則變得有疑問,。

讓我解釋…

由于過程的性質(zhì)（蒸汽）,，你面臨著非常不友好的介質(zhì)，具有*的溫度,。您還在使用壓縮性/密度變化,，因為壓力/負載變化和工作范圍根據(jù)年/季節(jié)的時間有的變化。結合可用的測量技術,，您在可靠,，的測量解決方案中非常有限,。

作為一般規(guī)則，可用于此應用的準確和可靠的技術是渦流脫落,。渦流脫落使用鈍的體（稱為脫落桿）插入到流動流中以在流經(jīng)過/圍繞脫落桿時產(chǎn)生渦流,。一旦渦流脫落，拾取或感測技術檢測渦流,，并且它們被感測的速率與速度成比例,。

根據(jù)所采用的感測技術，任何定的渦街流量計將具有大和小速度范圍,。這些范圍將隨技術而變化,，但根據(jù)經(jīng)驗，Vortex儀表非常線性,，可重復到+/- 1.0％的速率或讀數(shù),，典型的理想儀表調(diào)節(jié)范圍為20：1。另外,，請記住,，在儀表的低速點 - 雷諾數(shù)取決于介質(zhì)（蒸汽）從過渡到層流的位置 - 脫落桿不再脫離渦流。這意味著儀表沒有任何測量,，因此,，變?yōu)榱恪Ｒ簿褪钦f,，除非將固定輸出配置到輸出電路中（其中一些制造商不常使用）來使儀表讀取某個值,。為了使問題更嚴重，根據(jù)儀表的初始尺寸（在大多數(shù)情況下超大）,，實際負載或流量的15％至50 +％仍然可以通過儀表,，而儀表沒有渦流測量！

個想到的想法是一個合乎邏輯的問題：

為什么有人選擇一個超大的米知道它有一個有限的低流量截止,？

好吧,，這不是那么簡單。為了正確地確定渦街流量計的尺寸,，你需要知道大流量或負荷,。這看起來很簡單。不是那只是它的管道安裝的地方的線路大??？不幸的是，情況并非如此,。事實上,，在可以確定大負載的90％以上的安裝中，實際管線尺寸為1-3個管徑,，對于該負載而言過大或過大,。

另一個問題是：為什么有人會過度設計管道系統(tǒng),？

根據(jù)使用點位置的增長期望，可以為未來負載選擇供應線路的線路尺寸,。此外,，工程師喜歡使用安全系數(shù),，以防止系統(tǒng)尺寸過大,，在許多情況下，這些因素單增加管道尺寸額外的管道直徑,。

所以,，現(xiàn)在你看到為什么負載中的方差（15％-50 +％）仍然通過低于低流量截止值的流量計。請記住,，15％是一個理想尺寸的儀表,，其負載和線路尺寸與儀表大負載能力相匹配，使整個20：1的調(diào)節(jié)能力在達到零輸出/讀數(shù)之前達到理想的低流量截止點,。

因此,，讓我們回顧一下從系統(tǒng)的蒸汽供應側(cè)測量能量使用的因素：

1）理想情況下，測量是有意義的,，因為蒸汽是在使用點的加熱介質(zhì),。

2）由于蒸汽（氣體）的性質(zhì)，它是一種非常困難的介質(zhì),，測量具有高可靠性,，精度和調(diào)低。

3）加熱負荷可以,，并且隨著季節(jié)的要求變化很大,，使流量范圍非常大。

4）適合的測量技術是Vortex,，因為它在高要求的工藝條件下具有高精度,，線性度和可靠性。

5）測量技術（Vortex）的限制是工作范圍或調(diào)節(jié),，這是速度相關的,。

6）測量技術（Vortex）不是基于零流量的。具有低流量截止,，即使流量仍然通過流量計,，流量計也會變?yōu)榱恪?br />
7）由于流量計的尺寸和技術限制，實際蒸汽流或負載的15％-50 +％未測量,。

因此,，如果蒸汽測量有這樣的限制，我們應該開始調(diào)查冷凝物測量作為一個選項...
先,，冷凝物如何與能量或負載有關的蒸汽,？先,，我們先定義一磅蒸汽等于或等于一滴冷凝水。顯然,，它們消耗的空間體積是不同的,，但是磅，磅,，英鎊是相同的,。
考慮到這一點，如果我們看看冷凝液的流體性,，我們現(xiàn)在有一種具有更好性能的介質(zhì),，允許流量裝置提供可靠性，度和調(diào)節(jié)量的測量,。無需擔心過高的溫度和可壓縮性/密度變化,，測量變得簡化并且可用于更廣泛的技術。然而,，這并不是說應用程序沒有測量問題,。

由于負載隨季節(jié)變化而變化很大，所以流量和速度也變化,。此外,，由于蒸汽是這種理想的能量載體，因此體積中的冷凝物的量比蒸汽小得多,。這意味著隨著蒸汽釋放其能量而產(chǎn)生的冷凝物的體積非常小,。根據(jù)測量應用（泵送或重力冷凝水），這可能導致非常低的流量/速度（重力）,。這意味著冷凝液管線尺寸比蒸汽管線小得多,，并且考慮的任何流動技術將在尺寸/直徑上小得多，或具有非常高的調(diào)節(jié)或低速度能力,。

在尋求可靠性時,，如果可能，應該消除所有機械式體積流量計,。即使介質(zhì)的測量友好得多,，它仍然處于高溫，并且含有從蒸汽管道系統(tǒng)帶走的小顆粒,。這種顆粒會隨著時間的推移污染或堵塞機械表,，從而降低調(diào)節(jié)和精度。終,，這些類型的儀表停止功能阻塞到摩擦界面卡住的點,。這留下了技術，如渦流，超聲波,，皮托管（差壓生產(chǎn)商）和磁性,，所有這些都提供準確和可靠的測量一定程度沒有任何運動部件。

當尋址精度和調(diào)低我們可以立即消除渦旋和皮托管（差分生產(chǎn)商）,。在渦街流量計的情況下,，如上所述，低流量截止和非零基流動對于冷凝物產(chǎn)生與它們對蒸汽相同的問題,。在壓差產(chǎn)生裝置的情況下,，在低流量下的分辨率和精度成為進一步通過將DP（差壓）轉(zhuǎn)換為流量測量所需的誤差的平方根提取而復合的問題。

這使我們有超聲波和磁性,。超聲波,，通過其測量性質(zhì)更喜歡更高的速度,，使飛行時間測量準確,。這將低端速度限制到約1.0英尺/秒以保持的測量。對于泵送的冷凝物,，這是可以接受的,，但不適用于重力冷凝物，這可以容易地接近速度到0.01英尺/秒,。

現(xiàn)在我們來談談磁流量計,，在過去，這些流量計都受到了人們的誤解,，認為冷凝水的電導率太低,，無法進行測量。先,，我們考慮儀表需要的電導率（3-5 uS / cm）和鍋爐中蒸汽產(chǎn)生的水的值,。在該定位置處，取決于鍋爐的類型和用于產(chǎn)生鍋爐給水（0.1-3uS / cm）的RO系統(tǒng)的質(zhì)量/能力,，電導率可能太低,。然而，一旦蒸汽產(chǎn)生并開始移動通過管道系統(tǒng),，礦物顆粒將開始污染蒸汽,。隨著蒸汽冷凝成液體，這種情況繼續(xù)并惡化,，因為大多數(shù)系統(tǒng)被排放到大氣中,，增加了引入氧氣的污染及其對所有金屬表面的氧化作用。因此,，在冷凝物到達磁流量計時,，電導率有可能在（5-30uS / cm）范圍內(nèi)，這在本技術的測量范圍內(nèi)。

在過去,，磁性儀表受到一些與超聲波相同的調(diào)節(jié)問題的限制,。但是，這些儀表現(xiàn)在具有低得多的流量能力,，同時仍然提供非常的測量,。具有500：1的調(diào)節(jié)能力（速率或讀數(shù)精度為1.0％），磁流量計已成為該測量技術的,。

因此,，讓我們重溫系統(tǒng)蒸汽供應側(cè)的測量能量使用。

1）一磅冷凝物等于或等于一磅蒸汽,。

2）由于冷凝物（液體）的性質(zhì),，它是一種更容易測量的介質(zhì)，具有高可靠性,，精度和調(diào)節(jié)比,。

3）加熱負荷可以，并且隨著季節(jié)的要求變化很大,，使流量范圍非常大,。

4）適合的測量技術是磁性的，因為它在高流量工藝條件下具有高精度,，線性度和可靠性,。

5）隨著調(diào)節(jié)能力的進步，測量技術（磁性）幾乎沒有限制,。

6）測量技術（磁性）是基于零流量的,，意味著沒有流量截止，即使流量仍然通過它,，流量計也會變?yōu)榱恪?br />7）在苛刻的低流量工藝條件下,，由于技術的高精度，線性和可靠性,，測量所有捕獲或回收的冷凝物,。
為了回答哪個方面更地測量能量或負載的問題，我們證明了似乎合乎邏輯和直接的方法（Steam）的觀點恰恰相反,，而且到目前為止,，困難的和不準確。另一方面,，冷凝物提供了更好的介質(zhì)和容易獲得的測量技術,，以提供對典型蒸汽加熱系統(tǒng)的變化負載要求的，可靠,，可重復的測量,。

在蒸汽側(cè)（由于測量技術和儀表尺寸的限制,，未知的負載和過大的管道系統(tǒng)）的15-50％的負載的潛力使得冷凝側(cè)不僅更，具有*的調(diào)節(jié)率,，基于零流量的測量技術,，而且在為系統(tǒng)條件確定儀表尺寸時更加直接。

擴展閱讀：銘宇自控流量計

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