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涡街流量计计量蒸汽气的方法-铂睿测控

作者:admin    发布时间:2021-05-28 04:06:59     浏览次数 :331


      合理准确地进行蒸汽流量计量,是企业进行对外蒸汽贸易结算的依据,也是企业能够准确考核能源消耗,计算生产成本的重要保证。
对于蒸汽流量的计量,在20世纪80年代人们普遍采用标准孔板流量计。从流量仪表发展状况来看,孔板流量计尽管其历史悠久,应用范围广,人们对他的研究也*充分,实验数据*完整,但终因其压力损失大、容易泄漏、量程范围小及精度低等缺点,而被涡街流量计所取代。
涡街流量计由于结构简单、安装方便,适用于测量多种流体,特别是其精度高、量程比宽、压损小输出与流量成正比的脉冲信号等优点,在流量计量特别是蒸汽流量计量中得到了广泛的应用

1涡街流量计测量原理

涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡型流量计!。即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体(漩涡发生体),就会在其下游两侧产生两列有规律的漩涡,即卡门涡街,在一定雷诺数的范围内,其漩涡频率(f)正比于来流
速度

式中为漩涡发生体宽度(m)“为来流速度( s) ;st为斯特劳哈尔数,是一个取决于柱体断面形状而与流体性质和流速大小基本无关的常数。
通过一定的检测元件检测出旋涡频率就可以

 
 
推算出流体的流速,进而推算出流体的体积流量
=丿月/St 式中:烈为管道横断面面积()。
· 72 ·

2涡街流量计的结构

涡街流量计由漩涡发生体、漩涡频率检测元件(俗称探头)及信号处理电路(俗称放大板)等几部分组成。
2 · 1旋涡发生体
旋涡发生体形状有圆柱、三角柱、T型柱、四角柱等,目前采用较多的是三角柱形,它的边界层分离点固定,即其斯特罗哈尔数s!相对恒定。
2 · 2漩涡频率检测元件
检测方式从热丝式、热敏式逐渐发展到应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。目前应用较多的为应力式,检测元件多采用压电元件
流体流经柱体时,旋涡交错分离,在柱体的两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力。位于柱体后面的检测探头受这种微小脉动压力的作用,使探头内的压电晶体元件受交变应力而产生相应的交变电荷信号,送人信号处理电路。
2 · 3信号处理电路
信号处理电路虽然不同厂家设计的会有所不同,但基本都由电荷转换器、放大器、低通滤波器、史密特触发器及脉冲输出放大器等几部分组成,如图1所示。
1) 电荷转换器:将从压电元件输出的交变电荷信号转换成与电荷量成比例的电压信号;
2) 放大器、低通滤波器:进行信号放大,消噪;
3) 史密特触发器:把旋涡频率的模拟电压信号转换成一定幅值的脉冲信号,同时因该电路对输人输出信号具有滞后作用,因此能防止由噪声产生的振荡;
4) 脉冲输出放人器:将史密特整形电路输出的计量技术2009 · № 3
 

      TLA   电源 P
电荷转换器 放大器 低通史密特滤波器触发器   输出放大器  
     
图1电路方框图
脉冲信号放大。送人二次仪表(流量积算仪或微

3蒸汽流量测量中的压力温度补偿

涡街流量计测量出的流体的流量为体积流量,而在蒸汽贸易结算或企业计算蒸汽用量时往往用质量流量进行计算,为此需要将蒸汽的体积流量通过密度值仂)换算成质量流量佐=pQv
蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽两种,对于饱和蒸汽,其压力与温度存在一一对应关系,密度为压力或温度的单值函数。因此仅用压力变送器测量出蒸汽的压力(称为压力补偿),或仅用温度变送器测量出蒸汽的温度(称为温度补偿),然后将压力或温度信号送人二次仪表,就可以计算出蒸汽的密度,进而获得蒸汽的质量流量压力补偿和温度补偿仅取其一即可。在具体工作中究竟采用哪个参数,要从两个参数检测元件的响应速度、检测精度、对环境变化的影响及安装测量元件后对流量测量的影响等因素考虑。一般情况下,在饱和蒸汽测量中均采用压力参数补偿。对于过热蒸汽,其密度值是压力和温度两个参数的函数,因此需要压力、温度两个参数的补偿,*后山二次仪表计算出蒸汽密度,换算出蒸汽的质量流量。

4涡街流量计的安装要求

o由于在流体流动稳定的情况下,流体通过旋涡发生体两侧时才能够交替地产生有规律的旋涡,因此流量计应尽可能安装在振动和冲击小的场所,安装位置在5、2()Hz的振动频率下,要求振动加速度不大于,否则应采取减振措施,例如在流量计安装处振源来向的管道上加装固定支撑架,或在流量计上安装防振接头。
计量技术2開9· No 3

使用与维修
2)要求流量计的前后要有一定的直管段,直管段的长度应符合表1的要求(其中D为管道直径)。在规定的直管段长度内,管道人流段与出流段目测应是平直的。为保证被测介质满管,流量计应尽量避免安装在调节阀、半开闸阀的下游。一般情况下不在扩大管后安装流量计。如果流量测量时需要进行温度或压力补偿时,取压点应在流量计前以外,测温点应在流量计后5以外。

流量计的前后直管段长度

管道情况 上游 下游
同心收缩管,全开闸阀 巧刀 5刀
90。直角弯头 20刀 5
同平面二个90。弯头 2,D 5 D
半开闸阀 50D 5刀
不同平面二个90。弯头 40 D 5D
带整流管束 12 3
3)涡街流量计的信号检测电路(放大板)可以正常工作的环境温度为一40 ℃ 7k 55 ℃,如果不能满足此条件,仪表选型时可考虑选择分体式结构 4)流量计安装地点尽量远离高压用电设备,做好仪表接地,流量计信号线应选用屏蔽电缆,以免信号受到工频干扰,造成计量误差
 

5涡街流量计的检测

当涡街流量计工作半年左右时间或出现故障时,可以按以下方法检测流量计是否能正常工作
 
5 · 1探头的检测
1) 万用表检测法:用万用表200MQ档测量探头的绝缘阻值,常温下应为10凵00M0。用万用表 2n档,测量探头的电容值,空载时电容应为0.巧、 0 · 35111/之间恒定不变。当有外界振动或流体流动时,电容值发生变化,且比空载时要大,则探头正常。
2) 示波器检测法:将探头与示波器相连,轻敲探头头部,若示波器屏幕上出现不规则正弦波,则说明探头完好,无类似波形则探头损坏。
5 · 2放大板的检测
虽然各生产厂家的放大板略有差异,但大多都在放大板电路上设置了信号检测点,可以用示波器逐一检测各点波形,一般在施密特触发器前的检测 “、一信号波形应为幅值不等的正弦波,在施密特触实验室试用后,具有推广价值。
关键词燃气;热值;取样袋;取样袋增压
当按照国家标准采用水流式手动热量计测燃气的热值时,由于取样袋内燃(煤)气的压力低,不能保证进人分析系统的燃气压力值为0· 32一 0 · 35kPa,流量计读数须控制在65m3 /h,因此,必须对取样袋加压,使取样袋中的燃气气样以一定压力和流量缓慢全部输送到指定测试系统中进行测试。
目前燃气公司实验室使用的取样袋加压装置是手工加压,压出燃气不够稳定,比较简陋。为此,改进设计制作了新的取样袋增压装置,将压气装置加压方式改手动为自动,保证随着取样袋中燃气量的减少,压缩气袋压力渐渐增加,保持取样袋中燃气输出压力基本恒定,结构简单、操作方便、实用。

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