存在問題
某熱電廠用來測量蒸汽質量流量的噴嘴流量計,普遍采用45°引壓,如圖2.18所示。流量大的時候,未發現什么問題,流量小的時候,明顯偏低。檢查變送器和二次表均準確,排污掃線不堵不漏。檢查冷凝罐前到根部閥之間導壓管溫度,一根燙一根溫。
分析與診斷
問提問者,根部閥是何型式?引壓管為什么要從45°角方向引出?得到的回答是設計就是如此,根部閥為DN6針形閥。
這是一個與2.1節相似的情況,只是問題沒有2.1節那么嚴重。
從提問者提供的信息分析,冷凝罐到根部閥的一段導壓管內可能有凝結水存在,而且正負壓導壓管內都有凝結水。原因是針形閥的通徑太小,流路復雜,管內凝結水難以順暢地流回母管。
為什么流量大時候感覺不到示值不準,而流量小的時候感到明顯偏低?
冷凝罐及其之前的導壓管根部閥應是差壓裝置制造廠提供的,冷凝罐與根部閥之間的導壓管一般不會長于200mm,兩根導壓管內介質的平均密度差與長度的乘積,再乘sin45°及重力加速度,即為差壓信號傳遞失真值.即
式中 dp—差壓信號傳遞失真值,Pa;
ρ1—正壓管內流體平均密度,kg/m3;
ρ2—負壓管內流體平均密度,kg/m3;
L—冷凝罐到根部閥之間的導壓管長度,m;
g—重力加速度,m/s2。
假定:ρ1=800kg/m3,ρ2=400kg/m3,L=150mm,則dp=588Pa。
從提問者提供的信息分析,本實例中,正壓管內介質平均密度大,負壓管內介質平均密度小,引起的傳遞失真在流量大和流量小的時候都存在,只是流量大的時候,差壓裝置送出的差壓信號大,可能達幾十千帕,幾百帕的差壓偏移對其影響可忽略,而流量小的時候,差壓裝置送出的差壓信號小,只有幾千帕,幾百帕的差壓偏移就是一個大數字了。
建議
建議提問者將差壓裝置順時針旋轉45°安裝,這時,在式(2. 16)中,盡管ρ1和ρ2還會有差異,L也依然如故,但因sinθ=sina0=0,所以dp=0.不過,像2.6中所討論的示值擺動還會有。要解決示值擺動問題,必須將根部閥改為閘閥或球閥。
討論
本實例中提問者提供的信息是示值偏低,其實,從式(2.16)可知,差壓信號傳遞失真值與ρ1和ρ2的數值有關,當ρ1>ρ2,時,引起的傳遞失真導致示值偏低,而ρ1<ρ2時,引起的差壓信號傳遞失真導致示值偏高。
由于ρ1和ρ2值無法掌控,所以45°引壓引起的流量示值偏差可正可負,偏差值也無法確定。
今后再用差壓式流量計測量蒸汽流量(測量濕氣體流量也是如此),不要再從45°方向引出差壓,而要像圖2.4所示的那樣從水平方向引出。
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