揚子石化熱電廠給南京化工園供應過熱蒸汽,為確保蒸汽質量的計量,在蒸汽管道上(界區處)順序安裝了渦街流量計、壓力變送器、一體化溫度變送器,因界區距雙方的機柜間較遠,一方面避免信號衰減,一方面避免布線困難,故在現場安裝一臺流量積算儀,作為貿易結算的依據。先將過熱蒸汽密度表(表1)寫入流量積算儀,壓力、溫度信號輸入流量積算儀后,根據蒸汽密度表即可知道蒸汽的密度ρ,渦街流量計的脈沖信號輸入流量積算儀后,即可知道蒸汽的體積流量qv,從而得出蒸汽的質量流量qm。
過熱蒸汽密度特性
在過熱蒸汽流量計量上,密度雖然也是溫度、壓力的函數,但不再遵循理想氣體狀態方程,且在不同壓力、溫度區間,函數關系不同,很難用一個簡單的或統一的函數關系式來表示。
過熱蒸汽流量計工作原理
在流體中設置非流線型旋渦發生體(阻流體),則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖所示。
旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質來流的平均速度為V,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據卡曼渦街原理,有如下關系公式:
f=SrV/d (1)
式中:f———發生體一側產生的卡門旋渦頻率
Sr———斯特羅哈爾數(無量綱數)
V———流體的平均流速
d———旋渦發生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。而用過熱蒸汽流量計計量時,它的輸出脈沖信號不受流體組分變化的影響,即儀表系數在一定雷諾數范圍內僅與漩渦發生體及管道的尺寸有關,但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質量流量,這時流量的輸出信號應同時檢測體積流量和流體密度,流體組分對流量計還是存在直接影響的,其流量公式為:
qv=mdf (2)
式中:qv———體積流量,m3/h
Sr———斯特勞哈爾系數
m———漩渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
d———漩渦發生體硬面寬度
D———管道通徑
f———漩渦的發生頻率,Hz/s
qm=ρqv 公式(3)
式中:qv———體積流量,m3/h
qm———質量流量,Kg/s
Ρ———被測流體密度,kg/m3
在能源越來越成為*共同關心的問題時,蒸汽流量計量工作的重要性已日益顯現, 用熱單位與供熱單位之間蒸汽計量的準確與否,直接關系到雙方的經濟利益。而企業內部的蒸汽結算同樣也關系到企業整體的經濟效益。所以,盡可能通過對儀表的改進或組合運用,提高計量的準確性、可靠性,真實的數據既是管理的基礎,也是保證貿易公平的前提。
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