江蘇省宿遷(qiān)蘇源供熱有限公司 鍾耀偉
熱電行業作為我國經濟的(de)基礎,在近幾年得到迅猛發展,用於貿易結算的蒸汽流量(liàng)計伴隨熱電行(háng)業發展達到曆史之最,而渦街流量計以其獨有的特(tè)點在眾多流量計中,發展最為迅速。渦街流量計是利用(yòng)卡門渦街原理和壓(yā)電技術製造的速度(dù)式流量計,傳感(gǎn)器輸出的頻(pín)率值與管道中介質流速成(chéng)正比。
一、渦街流量傳感器特(tè)點
1.量程範圍
渦街流量傳感器量程在很小範圍時,準確度可達0.5級或更高,量程(chéng)範圍增大,準確度下(xià)降(jiàng)。用於氣體計(jì)量,好的傳感器在1.5級準確度時,量程比可達1:(20~25),即流速為(3~75)m/s。一般傳感器量程比隻有1:(8~10)。
2.重複性
在速度式流量計檢定規定(dìng)中,傳感器(qì)每個流量點要(yào)檢測3次,找(zhǎo)出最大差值,取全量程所有檢測點(一般有5~6點)的最大差值為重複性,一般為0.2%和0.3%。
3.壓損
渦街流(liú)量傳感器壓力(lì)損失很小,例如:當飽和蒸汽壓力為0.6MPa,流速為30m/s,其(qí)壓力損失為4kPa,還(hái)與管內壁的光滑程度有關。
4.穩定性
渦街流量傳感器結構簡單(dān),沒有磨損、運動、位移部件,穩定性很好。在經過2個檢定周期(4年),其準確度、重複性和儀表係數仍能接近出廠指標。
5.維護
傳感器的(de)探頭是將渦流的壓力信號轉換成電信號(hào)(頻率信號),檢測放(fàng)大板是將探頭的頻率信號整形成脈衝信號,與探頭頻率等值送出到(dào)顯示儀表(biǎo)。
更換檢測放大板(bǎn)不影響計量準確度等指標,即使更換探頭在按照工藝(yì)要求前提下,也能保證技術(shù)指標。在檢定周期內不需調整、校準(zhǔn)傳感器的(de)任何部件。
6.振動
渦街流量傳感器(qì)是靠振動產(chǎn)生頻率信號,在有強振動環境內,振動產生信號大於流體產生信號時,檢測放(fàng)大板又無法消除振動信號,傳感器不能準確計量,由(yóu)於振動此傳感器在無流量時仍有頻率輸出,此為渦街傳感器最大缺點。
7.標定
渦街流(liú)量傳感器標定應在國家技術監督局(jú)授權的標定裝置,按JJG198速度式流量計檢定規程進行標定,在量程範圍內取(5~7)個流量點,標定線性誤差、重複性、平均(jun1)儀表係數等指標。
二、渦街流量計在蒸汽計量中的準確使用
1.傳(chuán)感器選(xuǎn)型
渦街流(liú)量傳感器(qì)不同於其他流量(liàng)傳感器,每一口徑渦街流量傳感器(qì)流量範圍是(shì)固定的,不能調整。因此(cǐ)它要根據流量選(xuǎn)口徑,選(xuǎn)型時應在工況壓力、溫度下,先確定要測的流量範圍,再選擇能覆蓋此流量範圍口徑(jìng)的流量傳感器。
在蒸(zhēng)汽密度小時傳感器流量範圍窄,密度(dù)大時(shí)傳感器(qì)流量範圍寬。若(ruò)選擇不當,當實際流(liú)量大於傳感器上限時(shí),容易造成傳感器探頭損壞、丟漏脈衝、少計量。實際流量超上限越多,丟漏脈衝越(yuè)多,計(jì)量越少(shǎo)。當實際流量小於傳感(gǎn)器下限(xiàn),傳感器計量很少,或不計量。此兩種情況長期使(shǐ)用會造成很大損耗。
2.傳感器適用介質
渦街流量傳感器隻適用單相介質,在供熱係統中,同一(yī)時間(jiān)隻能選過熱蒸汽、飽(bǎo)和蒸汽和水中的一種介質進行計量。
在供熱係統中,熱電廠(chǎng)送出的是過熱蒸汽,隨著蒸汽在(zài)管道內流動,溫度(dù)不斷下降,過熱蒸汽(qì)逐漸變為飽和蒸汽,在管道末端或用汽量很(hěn)小的情況下(xià),蒸(zhēng)汽還會變為濕飽和汽、汽水(shuǐ)混合介質,甚(shèn)至是水。
由(yóu)渦街流量計(jì)質量流量(liàng)公式Qm=3600fρ/K=Qv×ρ可知,蒸汽質量流量(liàng)取決於傳感器(qì)輸出頻率f(管道流速)和蒸汽密度ρ,儀表係數K隨傳感器為定值,頻率f隨用汽(qì)量大小而變化,蒸汽密(mì)度ρ在過熱和飽和蒸汽(qì)中,隨壓力和(或)溫(wēn)度變(biàn)化,可查表得(dé)到。濕飽和汽、汽水混合介質,無表可查,無法得到密度,流體也不是單(dān)相介質,而實際使用中隻能按飽和汽計量,在此產生誤差極大。
熱網管道除去跑、冒、滴、漏情況外(wài),很(hěn)大損耗就來自這種情況,處理不好管損能達到25%~30%。若供(gòng)熱管道末端有不間斷用汽的大用戶,此情況可避免。
3.壓損對計量的影響
在熱網管道中,有很多閥門和減壓閥(fá),他們(men)都能改變管道(dào)壓(yā)力(lì),渦街流量計不是質(zhì)量流量(liàng)計,它計量蒸(zhēng)汽質量還與管道流速和蒸汽密度有關(guān),而密度由壓力決(jué)定,改變(biàn)壓力就改變密度,在剛開啟閥門時還能改變管道流速,這幾種情況,都使計量產生很大誤(wù)差。
為保證計量準確,流量計前(qián)閥門要全開,減壓閥放(fàng)在流量計之後。
4.安裝
渦街流量傳感器要安裝在被(bèi)測介質的管道上,管道內要充滿介質,傳感器前後直管段(duàn)、管道與法(fǎ)蘭的氣(qì)割、電焊嚴格按安裝要求,要確保管道內流體經過傳感器時平穩,不能出現任何攪亂平穩流(liú)體(tǐ),幹擾傳感器產生的渦流情況,否則將會影響計量準確度(dù)。
5.大口徑大流量傳感器的準確性
對大(dà)口徑傳感器的標定,由於受檢定裝(zhuāng)置限製,隻能在小(xiǎo)流量(低流速)標定,大流量(高流速)無法標(biāo)定,這樣大流量(liàng)隻有在實際使用(yòng)中發現問題,由於在技術、生產工藝和檢測手段方麵的限製,有些廠家的傳感器在35m/s就丟漏脈衝(chōng),流量(流速)越大,丟漏脈衝越多。出現此種情(qíng)況,每天誤差高達二三百(bǎi)噸,每月累(lèi)計損失蒸汽幾百噸到上千噸(dūn)。
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