廣州某工廠用兩臺蒸汽流量計反向串聯,分別測量蒸汽的正向流量和反向流量,投運不論正向流還是反向流,兩臺表都有流量顯示。兩臺流量計連接方式如圖所示
一臺流量計對正反向流都有響應,這是一個蒸汽雙向流測量的問題。
在兩個鍋爐房之間互供蒸汽,單獨考核(或核算)的系統很常見。帶余熱鍋爐的生產裝置也常需要計量外供蒸汽量和開車階段的耗用蒸汽量,這都需要測量蒸汽的雙向流量。
提問者選用的方法是在一根連通管上安裝兩套流量計,其中一套測量正向流量,另一套測量反向流量??磥韱栴}很簡單,但儀表開起來后兩套流量計同時都有流量顯示,究其原因是流量計選型失誤。
在渦街流量傳感器內,旋渦發生體和檢側件是核心部件。這兩干部分的種類很多,但各自的任務卻是相同的,即旋渦發生體將流體流過旋禍發生體時的平均流速轉換成旋渦頻率,而檢測件將此旋渦頻率轉換成電信號,然后送至放大器。
檢測件與旋渦發生體的配合方式也不盡相同,有的是兩個部件相互分離,發生體在流體的上游,檢測元件在下游;而有的是檢測件安放在發生體內。
市場上采購的蒸汽流量計,發生體斷面多為梯形,梯形的頂面和底面雖然寬度不一樣,但流體以相反的方向流過發生體時照樣會有旋渦產生,只是旋渦的強度和流量系數等不相同。而檢測件依其所在的位置不同,感受這些旋渦的情況也不同。對于分離型布置的檢測科,能將其上濃傳過來的旋渦進行正常的信號轉換,當流體反方向流動時,’檢測件的上游無旋渦過來,但旋渦發生體產生的旋渦引發的擾動也可能上溯到檢測件,以致輸出脈沖信號。
對于安放在發生體內部的檢測件,只要發生體有旋渦,不論是正向流動引發還是反向流動引發,都會作出響應,輸出脈沖信號。
測量蒸汽雙向流的另一種方法是使用雙向孔板。
(1)雙向孔板原理
普通的孔板流量計只能測量單方向流動,在國家標準GB/T 2624(及ISO 5167)中也對雙向孔板作了規定。
①孔板不切斜角;
②兩個端面均應符合國標中關于上游端面的規定;
③節流孔的兩個邊緣均應符合國標中關于上游邊緣的規定;
④孔板厚度應等于(0.005-0.02)D,其中D為管道內徑。
為了防止孔板變形,在結構上和其他相關方面必須采取相應措施。雙向孔板結構見圖。
(2)對直管段的要求
測量正向流時的后直管,在測量反向流時變為前直管,因此,儀表的兩個直管段都應滿足國家標準中前直管段的要求。
(3)正端取壓口壓力P1的計算
儀表的節流件正端取壓口壓力P1,用壓力變送器測量。該變送器安裝在正向流的正端取壓口。在流體反向流動時,該點壓力變成了反向流的負端取壓口,根據正端取壓口壓力、負端取壓口壓力和差壓的定義知:
P1´=P1+△P´
式中P1´—反向流正端取壓口壓力,Pa;
P1—正向流正端取壓口壓力,Pa;
△P´一反向流差壓,Pa,
其實P1´就是正向流的負端取壓口壓力,只因該點未安裝壓力變送器,所以只能用間接的方法得到。
(4)差壓的測量
雙向孔板流量計的差壓測量方法有兩種。一種是雙差壓變送器法,一臺測正向差壓,另一臺測反向差壓,兩路4~2OmA信號同時送流量演算器(或DCS),進行判斷、計算和顯示。兩臺變送器的差壓范圍根據正反向流量上限確定。這種方法零點穩定性好,系統度高,儀表結構如圖所示。另一種是單一差壓變送器法,將變送器零點調在12mA,其中12~2OmA輸出代表正向流差壓,12~4mA代表反向流差壓.由流量演算器(或DCS)判斷、計算、顯示。這種方法較節省,但零點穩定性和系統度比雙差壓變送器法略差些。
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