影响蒸汽流量正确测量的因素和解决方法

　　1.前　言

　　自工业革命以来,蒸汽由于具有容易产生、输送、控制、热容量高以及无毒、无味等特点,被广泛作为工作流体或载热介质。蒸汽流量的计量一直是蒸汽应用的重要内容之一。使用蒸汽流量计的目的包括:1)改进工厂的效率。确定用汽高峰时间和设备,合理使用蒸汽的制造方法,避免锅炉的超负荷运行。2)监视能源的使用效率。3)改进工艺制程的控制。4)计量蒸汽用量,内部或外部的计费。但由于蒸汽的计量不同于其它流体如水、空气等介质,在实际测量中影响其精确测量的因素较多,同时在国内关于蒸汽测量方面也存在不少误区。

　　本文将讨论关于影响蒸汽流量正确测量的一些因素和如何避免这些因素的影响、流量计的主要性能以及在实际的安装使用中需注意的问题。同时本文将介绍一种斯派莎克Gilflo ILVA型弹簧负载变截面式流量计(如图1所示)的工作原理、主要特点以及Gilflo ILVA流量计是如何来提高蒸汽流量测量的正确性。

　　2.影响正确测量蒸汽流量的因素能否正确测量蒸汽的流量除了流量计本身的计量性能以外,还受到很多因素的影响,下面将讨论其中几个:

　　2.1蒸汽流量的变化

　　为了确保得到的流量信息能够正确表示在整个制程工况或需求范围内的蒸汽流量,流量计必须能够测量从极端的低负荷至最大负荷整个范围。而实际的蒸汽负荷可能无法知道或变化很大,因此流量计在可能的流动工况下具有尽可能大的量程比。但涉及量程比时我们必须小心,因为量程比是居于现实的流动速度上,例如对于蒸汽系统一般的最大允许速度为35m/s,更高的流动速度会引起系统的冲蚀和噪音。而不同的流量计允许的最低流速是不同的,例如一般涡尖流量计所能测量的最低蒸汽流速为2.8m/s,而Gilflo ILVA流量计的最低允许流速为0.6 m/s。因此对于流量变化比较大的系统,很容易造成在低流量(低流速)时有些流量计无法正确计量或不能计量的事实。关于流量计量程比将在后面进一步讨论。

　　2.2蒸汽压力和温度变化所引的密度变化在理想情况下,蒸汽的压力能保持绝对的恒定。然而,在现实世界中,蒸汽系统负荷的变化、系统的压力降和制程参数的变化都会引起压力的变化,有时这种变化是很大的。在过热蒸汽系统中,即使在压力不变时,过热度的变化也会引起蒸汽密度的变化。

　　为了正确计量蒸汽的质量流,必须考虑蒸汽压力和温度的变化。对于蒸汽流量计必须内置的管线压力和温度补偿功能,即蒸汽密度补偿。然而目前用来测量蒸汽质量流量的大多数流量计系统没有自动的压力和温度补偿,指定操作在某一压力下。如果管道压力(对过热蒸汽包括温度)能真正固定,则很好。但是,即使是相对很小的压力变化也会影响测量精度。不同类型的流量计影响的方式不同: