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40%管損的蒸汽到哪里去了?
發(fā)布時間:2023-08-12 10:19:01| 瀏覽次數(shù):

一、現(xiàn)象

中石化某分公司去生活區(qū)蒸汽分表之和只是總表的60%,其余40%的蒸汽到哪里去了?各分表前疏水采集稱重也沒那么多。

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二、分析與診斷

1)系統(tǒng)的組成

提問者所說的系統(tǒng)包括1臺總表和4臺分表??偙頌榭装辶髁坑?jì),流體為過熱蒸汽;4臺分表中2臺是孔板流量計(jì),另2臺是渦街流量計(jì),流體均為濕飽和蒸汽。

令提問者不解的是分表示值之和加上分表之前的疏水量,還是比總表示值小很多,幾臺表又查不出毛病。

2)差量分析

①該公司是中石化系統(tǒng)老廠,技術(shù)力量雄厚,儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝規(guī)范,所以假定5套流量計(jì)均不存在低級錯誤。

②總表工作條件比較優(yōu)越,因?yàn)榱黧w為過熱蒸汽,所以總表的測量準(zhǔn)確度可信。

③4套分表均工作在飽和蒸汽的工況條件下,從原理分析各臺表均偏低。

3)濕蒸汽中的水對渦街流量計(jì)的影響

濕蒸汽中的水在蒸汽中存在的形式有兩種:一種是以小水滴的形式均勻地懸浮在蒸汽中,猶如大氣中的迷霧;另一種是在水平管道底部作分層流動,蒸汽流速快,凝結(jié)水流速慢。

濕蒸汽中的水對渦街流量計(jì)的影響可用文獻(xiàn)中推導(dǎo)出的公式來分析,該公式如式所示:         

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式中 Rv——濕蒸汽干部分體積流量與濕蒸汽總體積流量之比;

     ρs ——飽和蒸汽干部分密度,kg/m3;

     ρL ——飽和水密度,kg/m3;

      X——濕蒸汽的干度。

例如:濕飽和蒸汽壓力為1.1MPa(絕壓)、X=90%時,ρs=5.6808kg/m3,ρL=882.47kg/m3,X、ρs和ρL值代入式得Rv=99.93%。即雖然水與濕蒸汽的質(zhì)量比達(dá)10%,但在總體積中占的比值僅有0.07%。在工程上,0.07%的比例可忽略,因此可以說渦街流量計(jì)的輸出頻率全由汽相部分做的貢獻(xiàn)。

由此可見,用渦街流量計(jì)來測量濕飽和蒸汽,如果測量任務(wù)是濕蒸汽的質(zhì)量流量,那么儀表少計(jì)是必然的。

4)濕蒸汽中的水對孔板流量計(jì)的影響

從式所示的差壓式流量計(jì)的基本關(guān)系式可知,如果水在汽相中的存在形式是均勻分布,蒸汽從臨界飽和狀態(tài)變成濕飽和蒸汽后,相同質(zhì)量流量的濕蒸汽通過差壓裝置,由于密度ρ增大,所產(chǎn)生的差壓值成反比減小,但此差壓經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成電信號,再送入流量演算器計(jì)算質(zhì)量流量時,流體密度仍按臨界飽和狀態(tài)處理,所以計(jì)算得到的質(zhì)量流量仍然是負(fù)偏差。由于差壓測量不確定度對質(zhì)量流量不確定度影響的表達(dá)式中,靈敏系數(shù)為1/2,所以質(zhì)量流量偏低值只為流體密度偏高值的1/2。

當(dāng)水在蒸汽中的存在形式為分層流動時,水一般從孔板的疏水孔中流到孔板下游,如果疏水孔被堵,水也從孔板的開孔中流到下游,兩種情況都是流量測量結(jié)果出現(xiàn)負(fù)偏差。

由此可見,用孔板流量計(jì)來測量濕飽和蒸汽,如果測量任務(wù)是濕蒸汽的全部質(zhì)量流量,那么儀表少計(jì)也是必然的。

三、診斷分析結(jié)論

本實(shí)例中,分表示值之和與總表示值之間的量差,除了分表之前的疏水之外,其余部分主要是由分表少計(jì)引發(fā)的。

各分表之前的管道上安裝的疏水器,只能將水平管道底部分層流動的水疏掉,無法將懸浮在氣相中的小水滴疏掉,而且分層流動的水疏掉之后,濕飽和蒸汽在管道中從疏水器安裝處流到流量計(jì)安裝處,管道內(nèi)還會繼續(xù)生成凝結(jié)水,這就引發(fā)了分表的少計(jì)。

四、流量計(jì)少計(jì)數(shù)量的測定

流量計(jì)對蒸汽的質(zhì)量流量進(jìn)行計(jì)量,其準(zhǔn)確度可用測定凝結(jié)水總量的方法驗(yàn)證。

如果流經(jīng)流量計(jì)的蒸汽全部變成凝結(jié)水,而且不存在外泄,這時蒸汽若為過熱狀態(tài)或臨界飽和狀態(tài),凝結(jié)水總量應(yīng)與流量計(jì)所計(jì)總量相等。蒸汽若帶水,則凝結(jié)水總量與流量計(jì)所計(jì)總量的差值即為流量計(jì)少計(jì)的量。

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