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關于蒸汽流量計量時考慮溫壓補償的注意問題

溫壓補償通常指儀表測量的數據是在溫度25度,壓力為一個標準大氣壓為條件下的結果,通常測量現場的溫度和壓力與標準有區別,所以一般儀表都能測量現場溫度與壓力,然后通過計算公式對測量結果進行自動補償。
蒸汽的溫度和壓力改變時,蒸汽的密度就會跟著變化,導致蒸汽流量計產生測量誤差。為了減少誤差,可以采取溫壓補償方式來減少測量誤差。溫壓補償的實質就是被測蒸汽的溫度、壓力與設計時采用的數值不符時,而采取的蒸汽密度修正措施。密度修正措施既可人工進行,也可用儀表或DCS自動進行。
蒸汽流量計量時考慮溫壓補償方面應注意的問題有下面三點:
1.補償后避免出現新的誤差
采用溫壓補償時都要用到壓力變送器,這時應考慮:大氣壓及液柱靜壓力的影響,以免出現新的誤差。
大氣壓力引起的誤差,由于溫壓補償的經驗公式中,都包含有蒸汽絕對壓力這一參數,而一般做法是用壓力變送器,把檢測出來的蒸汽表壓力加上當地大氣壓來表示絕對壓力,因此在建立數學模型時,應根據當地大氣壓來計算,不能不加區別的采用近似等于0.1MPa來代替大氣壓,尤其是海拔較高的地區及所測蒸汽壓力較低時,更應引起注意。如果選用絕對壓力變送器則不會產生上述影響。
液柱靜壓力引起的誤差,由于各種壓力變送器的取壓口與變送器本體大多不可能處于同一高度,因此冷凝水的靜壓力對變送器的輸出會造成影響,而產生附加誤差。取壓口與變送器的垂直距離越大則影響越大,這一影響對普通壓力變送器、絕對壓力變送器都存在影響。這時可采取零點遷移的方法來調整壓力變送器,以消除影響。
2.溫壓補償有一定的條件
蒸汽流量計量溫壓補償不是萬能的,當被測蒸汽流量的實際參數(溫度、壓力)與設計的參數不一致時,其流量系數α、流束膨脹系數ε、孔徑d等值都會改變。但當蒸汽的溫度、壓力波動不大,即工況參數偏離設計參數不太多,對測量影響較小時,采用溫壓補償措施才能達到理想的測量精度。但當工況參數偏離設計值太多,或工況參數波動頻繁且太大時,既使有了溫壓補償措施,仍難達到測量精度要求,此時對于特定的孔板而言,只能重新計算差壓與流量之間的關系。
3.飽和蒸汽的補償不推薦使用溫度補償
飽和蒸汽采用溫度補償和壓力補償在本質上是一致的。其原因是飽和狀態的蒸汽,其壓力和溫度之間呈單值函數關系,從蒸汽溫度查出的密度同與此溫度對應的壓力查出的密度是一致的。因此,采用溫度補償和壓力補償在原理上都是可行的。但是測溫誤差對流量測量的結果影響比較大,細微的溫度誤差可能引起較大的測量誤差值。例如壓力為0.7MPa時,如果測量溫度誤差-1℃,差壓式蒸汽流量計誤差為-1.14%;而使用壓力補償,同樣的0.7MPa壓力,如果測量壓力誤差±2KPa,差壓式蒸汽流量計為±0.13%。顯然,壓力補償得到的補償精確度比溫度補償高。
對于飽和蒸汽,以較高的流速流過,由于壓損引起的絕熱膨脹往往使蒸汽進入過熱狀態,這時仍舊將它看成飽和蒸汽,并根據蒸汽溫度去查飽和蒸汽密度表,得到的數值將會明顯偏高。
由于以上的原因,在測量飽和蒸汽質量流量時,僅僅測量溫度,并據此查密度表,進行質量流量計量將引起較大的誤差。在蒸汽流量計中不推薦使用。
差壓式流量計在測量蒸汽流量時,特別要注意所測量蒸汽壓力、溫度是否符合設計時的壓力溫度,如果實際工況與設計相差比較大,那么必須按照上述方法加以溫壓補償來修正蒸汽流量值,只有這樣才能準確計量。