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影響蒸汽渦街流量計(jì)測(cè)量精度的因素及解決方案
集中供熱系統(tǒng)在當(dāng)今時(shí)代已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。其中蒸汽供熱系統(tǒng)中，由于供熱公司管網(wǎng)效率、用戶(hù)能源消耗的直接依據(jù)便是蒸汽的流量計(jì)量，也是供熱公司和用氣公司共同關(guān)注的問(wèn)題，在蒸汽的運(yùn)輸過(guò)程中，蒸汽的密度、溫度、壓力等等都影響到終的測(cè)量準(zhǔn)確性。在渦街流量計(jì)流量測(cè)量中，由于蒸汽在運(yùn)輸過(guò)程中的變化，導(dǎo)致在供熱結(jié)算時(shí)常常發(fā)生雙方計(jì)量總量不相符的問(wèn)題從而導(dǎo)致矛盾的發(fā)生， 如何解決渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽帶來(lái)的誤差，提高渦街流量計(jì)的測(cè)量精度呢？
接下來(lái)我們通過(guò)分析渦街流量計(jì)差生誤差的原因，并通過(guò)解決誤差產(chǎn)生原因來(lái)提高蒸汽渦街流量計(jì)的測(cè)量精度。
渦街流量計(jì)測(cè)量產(chǎn)生較大誤差的主要原因
（1）蒸汽相變對(duì)測(cè)量的影響。
蒸汽相變問(wèn)題在實(shí)際使用中時(shí)有發(fā)生，所謂蒸汽相變就是：在輸送過(guò)程中原本飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽了，或是過(guò)熱蒸汽變?yōu)轱柡驼羝?。蒸汽產(chǎn)生相變主要發(fā)生在管道輸送過(guò)程中或使用場(chǎng)合，飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽，一般發(fā)生在濕飽和蒸汽被較大幅度快速減壓，溫度隨之也降低，如果相變前的濕飽和蒸汽含水滴較少，則溫度降低后會(huì)仍然高于新的壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度，則蒸汽由原來(lái)的飽和狀態(tài)變?yōu)檫^(guò)熱狀態(tài)。而過(guò)熱蒸汽變?yōu)轱柡驼羝?，一般是由于長(zhǎng)距離輸送的熱損使溫度降低，當(dāng)溫度低于或等于該壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)便進(jìn)入飽和狀態(tài)。蒸汽發(fā)生相變對(duì)流量測(cè)量的影響可分為幾種情況。
A)飽和蒸汽發(fā)生變化后，仍然未脫離飽和狀態(tài)，只是與變化前的壓力、溫度不同而處于一種新的飽和狀態(tài)。這種情況只要系統(tǒng)有補(bǔ)償儀表，且飽和蒸汽的干度較高，對(duì)測(cè)量無(wú)影響?！ ?/span>
B)飽和蒸汽相變后成為過(guò)熱蒸汽。如果設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到有可能會(huì)產(chǎn)生相變，測(cè)量系統(tǒng)采用的是壓力和溫度雙補(bǔ)償，而且蒸汽密度是采用IFC1967 公式動(dòng)態(tài)計(jì)算的，則這個(gè)相變對(duì)測(cè)量無(wú)影響。如果蒸汽密度采用查表法，這就要求運(yùn)算儀表內(nèi)除了裝有《飽和蒸汽密度表》外，還應(yīng)裝有《過(guò)熱蒸汽密度表》及相應(yīng)的判斷程序。采用查表法需要的兩個(gè)數(shù)表和判斷程序，缺少任何一個(gè)都會(huì)對(duì)流量測(cè)量帶來(lái)誤差?！ ?/span>
C)飽和蒸汽測(cè)量系統(tǒng)采用的是單壓力或單溫度補(bǔ)償，相變后對(duì)測(cè)量就會(huì)帶來(lái)誤差。對(duì)于飽和蒸汽采用單參數(shù)補(bǔ)償查表法求取密度，當(dāng)蒸汽發(fā)生相變時(shí)會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差，但是采用單壓力補(bǔ)償?shù)恼`差要小于單溫度補(bǔ)償。
D)過(guò)熱蒸汽變?yōu)轱柡驼羝?。由于大多?shù)的過(guò)熱蒸汽測(cè)量系統(tǒng)基本都采用壓力和溫度雙補(bǔ)償，所以如果積算儀表的蒸汽密度是采用IFC1967 公式動(dòng)態(tài)計(jì)算的，則這個(gè)相變對(duì)測(cè)量無(wú)影響。如果采用查表法取得蒸氣密度，當(dāng)過(guò)熱蒸汽變?yōu)轱柡驼羝罂赡懿椴坏綄?duì)應(yīng)的密度。因?yàn)樵谶\(yùn)算儀表內(nèi)的《過(guò)熱蒸氣密度表》，通常只列出過(guò)熱蒸汽范圍的壓力、溫度數(shù)據(jù)，處于飽和狀態(tài)下的數(shù)據(jù)一般不提供。即使儀表內(nèi)裝有《飽和蒸汽密度表》，但是如果沒(méi)有蒸汽狀態(tài)判斷程序，儀表是不能自動(dòng)轉(zhuǎn)查《飽和蒸汽密度表》的，由此測(cè)量誤差便會(huì)產(chǎn)生?！ ?/span>
（2）飽和蒸汽密度失準(zhǔn)的問(wèn)題。
失準(zhǔn)原因分析這里所說(shuō)的飽和蒸汽密度不準(zhǔn)確，是指脫離了臨界飽和狀態(tài)的蒸汽，也就是常說(shuō)的濕飽和蒸汽。濕飽和蒸汽是汽液兩相共存的狀態(tài)，它是蒸汽和水的混合物，屬于復(fù)雜的單工質(zhì)氣液兩相流體。鑒于介質(zhì)兩相流型的復(fù)雜多變，本文這里討論的濕飽和蒸汽密度的計(jì)算，其濕度也只能界定在某一范圍內(nèi)，并認(rèn)為氣液是均相流動(dòng)的狀態(tài)為前提。濕飽和蒸汽的形成是在實(shí)際使用中的產(chǎn)生的，例如熱電廠(chǎng)送出的飽和蒸汽經(jīng)過(guò)管道較長(zhǎng)距離的輸送，就會(huì)有部分蒸汽程度不等的變成冷凝水而成為濕飽和蒸汽。濕飽和蒸汽的密度與臨界飽和蒸汽（以下稱(chēng)為干飽和蒸汽）的密度是不同的。而目前使用的兩個(gè)飽和蒸汽密度表（以壓力和溫度為自變量）中提供的蒸汽密度，均為干飽和蒸汽的密度值，數(shù)表中之所以不列入濕飽和蒸汽密度的數(shù)據(jù)，是因該數(shù)據(jù)還不能準(zhǔn)確得到。因?yàn)橐霚?zhǔn)確得到濕飽和蒸汽的密度，就必須知道飽和蒸汽的干度指標(biāo)或者濕度指標(biāo)，但是由于技術(shù)上的原因，目前還不能在線(xiàn)準(zhǔn)確獲得，這就是本文所指出的，當(dāng)飽和蒸汽脫離臨界飽和狀態(tài)變?yōu)闈耧柡驼羝螅涿芏炔粶?zhǔn)確的原因。
飽和蒸汽含水所產(chǎn)生的渦街流量計(jì)流量測(cè)量誤差，引起大的糾紛就是在貿(mào)易結(jié)算計(jì)量上。供方和收方在一根管道上裝有同樣的流量計(jì)，在供方由于距離熱源較近，飽和蒸汽中的的水滴含量可能很少，對(duì)測(cè)量影響較小。而在收方由于長(zhǎng)距離輸送會(huì)導(dǎo)致部分蒸汽冷凝的水滴含量增大，對(duì)測(cè)量的影響必然較大。盡管供、收雙方的流量?jī)x表都是正常的，但是供大于收的計(jì)量誤差是常常發(fā)生的。
即使收方將管道的積水及時(shí)放掉，能使渦街流量計(jì)示值恢復(fù)穩(wěn)定，但差量可能會(huì)仍然存在。因?yàn)樵诠┓綔y(cè)量的幾乎是“蒸汽的總的質(zhì)量流量”，而在收方“有一部分汽體冷凝成液體了”，這些液體不會(huì)被檢測(cè)到或是被排放掉，從而導(dǎo)致質(zhì)量流量減少，誤差也就產(chǎn)生了，（當(dāng)然不排除水滴使少量脈沖漏計(jì)造成的部分誤差），這個(gè)誤差*不是雙方儀表有問(wèn)題造成的，而是濕蒸汽密度不能準(zhǔn)確得到造成的?！ ?/span>
解決方法：
蒸汽相變問(wèn)題的解決方法
（1）一是對(duì)可能產(chǎn)生相變的渦街流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)有一個(gè)事先預(yù)防措施，就是在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)論是測(cè)量飽和蒸汽還是過(guò)熱蒸汽，一律采用壓力和溫度雙補(bǔ)償。這樣雖然一次性成本費(fèi)用有所增大，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來(lái)看，無(wú)疑是減少矛盾、增加效益的良方。二是采用具有動(dòng)態(tài)計(jì)算蒸汽密度的積算儀，它能根據(jù)測(cè)量的壓力溫度識(shí)別蒸汽的狀態(tài)，及時(shí)計(jì)算出過(guò)熱狀態(tài)、飽和狀態(tài)下的蒸汽密度。以便可以根據(jù)蒸汽的實(shí)際狀態(tài)及時(shí)查找不同的數(shù)表，從而得到蒸汽的密度值。
（2）對(duì)于飽和蒸汽單參數(shù)補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)，盡量采用壓力補(bǔ)償，這樣即使發(fā)生了相變，也會(huì)使誤差遠(yuǎn)小于單溫度補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)。
（3）流量計(jì)安裝地點(diǎn)應(yīng)妥善考慮，應(yīng)選擇不容易導(dǎo)致蒸汽發(fā)生相變的位置，如避開(kāi)經(jīng)常有減壓操作的設(shè)備和減壓閥門(mén)后面，輸送蒸汽的管道和渦街流量計(jì)測(cè)量傳感器加強(qiáng)保溫措施等。
飽和蒸汽密度失準(zhǔn)的解決方法
對(duì)于濕飽和蒸汽密度需要知道蒸汽的干度或濕度，而這個(gè)數(shù)據(jù)目前又難以在線(xiàn)得到的問(wèn)題。供收雙方在確認(rèn)了雙方流量?jī)x表都處于正常良好的工作狀態(tài)前提下，可以根據(jù)長(zhǎng)期存在的差量和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定出不同時(shí)間段濕蒸汽的含水程度，然后在積算儀表內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的濕度補(bǔ)償運(yùn)算公式，通過(guò)人工輸入蒸汽干度x或濕度y數(shù)值，就可以對(duì)濕飽和蒸汽進(jìn)行濕度補(bǔ)償運(yùn)算。只要濕度指標(biāo)估算基本正確，雙方差量的矛盾就可以大大緩解。
通過(guò)上述分析，已經(jīng)知道了如何提高渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽時(shí)的度。從根本上我們要選擇合適型號(hào)的渦街流量計(jì)并且正確安裝是保證渦街流量計(jì)測(cè)量度的基本前提，不可馬虎，塞萊默與全國(guó)各大流量計(jì)廠(chǎng)家保持長(zhǎng)久緊密的合作關(guān)系，擁有行業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)內(nèi)精英技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為您解決蒸汽流量計(jì)選型、安裝、維護(hù)等各種難題，歡迎前來(lái)咨詢(xún)。
