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渦街流量計(jì)高流速使用時(shí)示值為何嚴(yán)重偏低?
發(fā)布時(shí)間:2023-09-01 17:11:09| 瀏覽次數(shù):

一、存在問題

0.7MPa 蒸汽經(jīng) DN80 閥門放常壓,渦街流量計(jì)顯示的流量僅為1.5t/h,懷疑嚴(yán)重偏低。

用戶是江蘇一家熱電公司,該公司所屬區(qū)域有一家熱水店買該熱網(wǎng)的蒸汽生產(chǎn)開水,然后用槽車運(yùn)送到洗浴中心等地。

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該蒸汽計(jì)量點(diǎn)及相關(guān)管道如圖2.35所示。其中渦街流量計(jì)采用DN80口徑,并在流量演算器中完成溫度壓力補(bǔ)償。


熱水店老板摸索出了每生產(chǎn)1t開水所耗蒸汽量同加熱時(shí)蒸汽瞬時(shí)流量的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)將閥門 V2開足,單耗最低,這時(shí)1t汽可燒30t開水。

用戶的管理人員去現(xiàn)場巡查時(shí)發(fā)現(xiàn),蒸汽總管內(nèi)壓力為0.7MPa,而流量計(jì)出口處壓力在0.22~0.26 MPa之間變化,溫度為 260℃,此時(shí)的蒸汽流量顯示值為1.5t/h,而且渦街流量計(jì)處有嘯叫聲,顯然流過渦街流量計(jì)的蒸汽流速非常高,又聽說水店的蒸汽單耗如此先進(jìn),初步判斷這套流量計(jì)嚴(yán)重偏低。

用戶處理這件事先從流量計(jì)出口端壓力偏低入手,于是在流量計(jì)上游的DN80管道旁又增設(shè)了一路DN65的管道,兩根管道并聯(lián)使用,以降低管道上的壓力損失。但運(yùn)行結(jié)果,效果不顯著,只是流量計(jì)前面和后面的壓力略有升高,計(jì)量值偏低的情況并無改觀。

二、分析與診斷

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在管道內(nèi)蒸汽高速流動(dòng)的條件下,管道上的壓損相應(yīng)增大,流量計(jì)前移則流量計(jì)安裝地點(diǎn)的蒸汽壓力相應(yīng)升高。壓力的升高使得對(duì)應(yīng)的蒸汽密度pf增大,從而降低流過發(fā)生體的蒸汽流速。但若只移位不換大口徑,并不能解決根本問題。

如圖2.36 所示,并未說到流速高于80m/s的上限流速后誤差的方向。

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從渦街流量計(jì)現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況來看,我公司用“漏脈沖”現(xiàn)象解釋,即流速高于上限流速后,渦街流量傳感器輸出的頻率與流速成正比的關(guān)系就被破壞,而且流速越高,漏脈沖的現(xiàn)象越嚴(yán)重。

在上面的實(shí)例中,按照溫度壓力參數(shù)和流速的數(shù)據(jù)計(jì)算,流過渦街流量計(jì)的流量應(yīng)有10.3t/h,但儀表的顯示值只有1.5t/h,只相當(dāng)于實(shí)際流量的1/7。顯然被漏掉的脈沖不是少數(shù),而是多數(shù)。

由于儀表通徑換大后,流過流量計(jì)的流速降低,所以流量計(jì)出口端壓力也會(huì)顯著升高,從而將流速降到80m/s 以下。

三、反饋的信息

用戶采納了第三個(gè)建議,將渦街流量計(jì)公稱通徑換成DN150,并按規(guī)定配置DN150的前后直管段,從而實(shí)現(xiàn)正常測量。流量示值上升到11t/h。


四、討論

(1)負(fù)荷的特殊性

本實(shí)例所討論的是一種性質(zhì)特殊的熱負(fù)荷流量測量問題。普通的熱負(fù)荷,管道的公稱通徑都是按管道內(nèi)的蒸汽經(jīng)濟(jì)流速經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定的,最高流速一般不高于 30m/s,而品質(zhì)優(yōu)良的渦街流量計(jì),流速為 76~80m/s 時(shí)仍能保證規(guī)定的精確度。為了擴(kuò)大范圍度,在確定渦街流量計(jì)公稱通徑時(shí),通常采用縮徑的方法,在本案例中不僅不要縮徑,反而要擴(kuò)徑。因?yàn)榇祟愗?fù)荷不需要計(jì)算管內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速,要么不開,一開就將控制閥全開,以致管內(nèi)流速升到100m/s以上,輕者引起流量示值偏低,重者將旋渦發(fā)生體沖壞。

處理此類問題的常用方法有兩個(gè):一是限制管內(nèi)流速,例如在蒸汽支管的適當(dāng)部位裝限流孔板,這樣不僅能使渦街流量計(jì)測量管內(nèi)的流速不致超上限,而且也消除突然增加的負(fù)荷對(duì)熱網(wǎng)的沖擊;二是局部擴(kuò)管,裝上公稱通徑足夠大的渦街流量計(jì)。

(2)浴室的負(fù)荷與本例具有相同的性質(zhì)

大多數(shù)單位都有浴室,浴室的熱水箱如果是用蒸汽加熱,則管內(nèi)蒸汽一般都達(dá)到很高的流速,需要采取與上述相同的方法來處理。

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