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渦街流量計用于飽和蒸汽的測量
關鍵字:渦街流量計 日期:2012-11-8 9:39:01
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渦街流量計是速度式流量計,其輸出頻率與飽和蒸汽工作狀態下的體積流量成正比,用公式就可計算出飽和蒸汽
工作狀態的體積流量。而蒸汽流量要求的是質量流量,因此用渦街流量計測量飽和蒸汽流量時,必須同時測量出飽和蒸汽的
密度,才能用公式計算出飽和蒸汽的質量流量。
根據飽和蒸汽的性質,其密度是蒸汽壓力或溫度的單值函數,因此測量飽和蒸汽的溫度或壓力兩者之一,就可根據壓力
值或溫度值與密度之間的關系,獲得飽和蒸汽的密度。圖是兩種測量飽和蒸汽質量流量的原理圖。
1.測壓法蒸汽渦街流量計
圖(a)是測壓法蒸汽渦街流量計。壓力變送器安裝在渦街流量計下游3D—5D距離處。該點的壓力代表渦街流量計出口的壓力,
所以用該壓力計算出的密度也是渦街流量計出口的密度。
介紹了飽和蒸汽密度與壓力的關系式,采用這組分段線性化的計算公式計算飽和蒸汽的
密度,其精度可達到±0.1%。如果選用壓力變送器精度為±0.2%,渦街流量計的基本誤差為±1%,則飽和蒸汽流量的測
量精度可優于±1.5%。
2.測溫法蒸汽渦街流量計
圖(b)是測溫法蒸汽渦街流量計。溫度變送器安裝在渦街流量計下游6D~8D距離處。在該點飽和蒸汽的溫度與渦
街流量計測量管內的溫度基本相同,因此以該處測得的溫度計算蒸汽的密度代表了蒸汽的實際密度。
根據第七給出的飽和蒸汽密度與溫度的關系式,可計算出飽和蒸汽的密度。在蒸汽溫度100℃<t≤190℃區間,經驗
算,用公式計算出的密度與查表值的相對誤差<±0.1%;在蒸汽溫度200℃<t≤300℃區間,用公式計
算出的密度與查表值的相對誤差也<±0.1010。
3.兩種測量方法的比按
測壓法和測溫法是目前測量飽和蒸汽密度較普遍采用的兩種方法,它們之間各有所長。
測壓法的優點是采用分段線性化密度模型,計算較簡單,計算精度和擬合精度較高,壓力傳感器對蒸汽壓力變化響應較
快,實時性較好。
測壓法的缺點是壓力傳感器的耐溫能力差,測量時需要采用降溫措施,或者采取隔離方法,或者把傳感器裝到管外,采
用引壓方法測量蒸汽壓力,這樣就使測壓裝置復雜化,提高了安裝費用。從目前市場價格上看,壓力傳感器價格比溫度傳感
器要高。
測壓法的另一個值得探討的問題是,取壓孔位于渦街流量計下游,測得的壓力值與渦街流量計的發生體兩側壓力,在理
論意義上有一定的差異。
測溫法的優點是安裝簡便,可靠性好,溫度傳感器直接插入被測蒸汽中,檢測到的溫度值較真實。
測溫法的缺點是飽和蒸汽的密度與溫度之間的關系復雜,從式可看出,密度』0與溫度之間的關系是一個溫度t的
含有高次方的多項式。因此,溫度t的變化對密度的影響比較靈敏。換言之,如果要獲得精度較高的密度值,要求溫度測量
的誤差要更小。例如要使密度的誤差小于±0.5%,則要求溫度測量的絕對誤差≤±0.2CC。具體地說,對于溫度為200℃的飽
和蒸汽,相當于要求溫度測量誤差小于±0.1%,這對溫度測量來說,要求是相當高的。
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