存在問題
四川夾江某造紙廠共有8臺蒸煮鍋,每臺蒸煮鍋配1臺蒸汽流量計。8臺分表對應1臺表。9臺表均為標準孔板流量計。
開多臺蒸煮鍋時,各分表指示正常,總表也正常;只開1臺蒸煮鍋時,分表正常,總表不走。
分析與診斷
(1)原因分析
從提問者所提供的信息分析,各臺表基本正常。只是僅開1臺蒸煮鍋時,嫌總表范圍度不夠。
例如開8臺蒸煮鍋時總表指示70% FS,僅開1臺蒸煮鍋時,流量就只有8.75%FS,這時的差壓值只有滿量程差壓的0.77%,如此小的差壓信號只要安裝環節稍有疏忽,就會因差壓信號傳遞失真而無法測量。另外,差壓值如此小,僅用1臺高量程差壓變送器測量誤差也太大,因為在這一點,誤差被放大了130倍。
改進的方法是將總表改成雙量程流量計,并對儀表的安裝調試進行全面檢查對不符合規程的部分進行整改。
(2)分表為什么能工作正常
蒸煮鍋是造紙廠zui大的耗汽設備,1臺蒸煮鍋投入運行后,其流量就很穩定,對應的分表也可運行在比較理想的流量段,所以不管蒸煮鍋是開多臺還是1臺,分表都能工作得很正常。
討論
(1)雙里程差壓流量計的工作原理
現在差壓式流量計中所配用的差壓變送器,大多已達到0.065級。不少人以為0.065級差壓變送器就能獲得±0.065%的差壓測量不確定度,測量度足夠了。
其實不然,因為差壓變送器的度等級是用引用誤差表示的,只有在滿量程附近才能得到±0.065%的不確定度甚至更好些,其余各點都達不到如此好的不確定度,而且測量值(MV)越低,不確定度越大。
雙量程節流式差壓流量計是差壓式流量計的一種其一般表達式如2.2節式(2.1)所示:
式(2.20)可簡化為式(2.21):
差壓測量不確定度對流量測量不確定度“圖片3”的影響,可采用偏微分的方法進行分析,如式(2.22)所示:
式中:“”—差壓測量不確定,
差壓測量的不確定度可用式(2.23)估算:
式中ξ△P—差壓儀表的準確度等級;
△Pk—差壓變送器上限值(20mA輸出對應的差壓值),Pa;
△Pi—預計差壓測量值,Pa。
例如,一臺度等級0.065,測量范圍為0~100kPa的差壓變送器,ξ△P=0.065%,△Pk=100kPa。
如果差壓信號再小(△Pi更小,)成反比地增大,從而為量程低端的流量測量帶來更大的誤差。這時,如果增設一臺0~3kPa,度等級也為0.065的低量程差壓變送器,則在△Pk=3kPa時,=0.043%,從而將差壓測量不確定度縮小到原來的1/33。從式(2.23)可知,在△Pi<3kPa后,也都縮小到原來1/33,顯然,這一方法是有效的。
例如有一蒸汽流量測量對象,zui大流量100t/h,zui小流量3t/h,常用壓力1.1MPa,常用溫度250℃,公稱通徑DN500,高量程差壓變送器選用0.065級中差壓變送器,測量范圍O-100kPa,低量程差壓變送器選用0.065級低差壓變送器,測量范圍設定為0~3kPa,這樣,兩臺變送器在智能二次表的指揮下,協調動作,自動切換,相互配合,保證度的范圍度(量程比)可擴大到30倍。
(2)雙量程差壓流量計的其他配套措施
上面所述的提高流量量程低端的差壓測量度,只是提高量程低端的流量測量度、擴大范圍度的二年方貳但*一項,沒有其他各項措施相配合,量程低端的系統度仍然難以保證。
相配套的措施有下面3條:
①盡量減小差壓信號的傳遞失真;
②因量程比擴大后,量程與低端流量差異大,因而流體雷諾數差異相應增大,進而導致對應的流出系數差異相應增大,所以必須進行流出系數非線性補償,詳見2.2節所述;
③量程比擴大后,zui大差壓和zui小差壓的差異相應增大,進而導致可膨脹性系數的差異增大,因而必須進行可膨脹性系數非線性校正,詳見2.2節所述。
(3)雙量程差壓流里計的結構
一體化的結構并配以承插焊閘閥,較好地解決了差壓信號的傳遞失真問題。這種節構將差壓變送器設置在差壓裝置的下方,有兩邊引壓、單邊引壓和落地管設計,如圖2.22所示。
在結構的處理上,當流體為蒸汽時,差壓變送器放在差壓裝置的下方是關鍵。
相關產品介紹:鍋爐蒸汽流量計 過熱蒸汽流量計 飽和蒸汽流量計 旋翼式蒸汽流量計 蒸汽流量計