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蒸汽流量计在测量介质不同状态不同形式表示时的温度压力补偿问题
发布日期:2017-9-28 21:12:51
   蒸汽流量计在测量介质不同状态不同形式表示时的温度压力补偿问题
  1 涡街(蒸汽)流量计概述
  蒸汽流量计是根据流体在发生体附近的两列蒸汽的频率来指示瞬时流量。根据蒸汽总数确定流体体积(工作状态下)总量。而蒸汽数量只与发生体形状、尺寸及流体流速有关,与流体粘度及密度无关,通过测流速确定流体流量。                           
  正因为蒸汽流量计不受流体密度变化的影响,所以该流量计在出厂时,不管蒸汽流量计测量什么液体均可用水标定,测气体流量的蒸汽流量计一律用20℃空气标定。当然指示的体积流量只是标定状态下的体积(体积=速度×管截面积)。工作时,流量计仍按所测流速来指示流量,这个流量就是工作状态下的体积流量(工作状态下的体积在一定管道内决定工作状态下的流速)。
  2 蒸汽流量计的温度、压力补偿问题探讨
  蒸汽流量计与流体密度无关,在测流量时,考虑气体或蒸汽温度、压力变化对密度的影响,需不需要进行密度、温度压力补偿,从以下几个方面进行探讨。
  (1)测量介质为液体,且流量以质量流量表示。
  由于测液体流量时,流量指示一般为质量或重量流量,蒸汽流量计由蒸汽频率→流速→体流量×密度 质量流量,当指示值以质量流量表示时,刻度系数中包含密度的因素,所以密度变化对指示值有影响,必须进行密度修正。
  (2)测量介质为气体,且以标准状态下体积表示。
  气体流量一般习惯均以标准状态下体积表示,刻度为Nm3/h,但工作时由蒸汽频率→流速→工作状态体积再折算成标准状态下体积。作为一台蒸汽流量计,一旦折算系数确定了,那么流体只有处在一个工作压力、温度下流量指示值才准确,这个温度就是设计温度,这个压力就是设计压力。
  一旦工作条件偏离了设计值也会带来误差,所以必须考虑温度、压力补偿,但不考虑密度补偿。
  (3)测量介质为气体,且以质量流量表示。
  对蒸汽流量计,由蒸汽频率→流速→工作状态体积流量→设计状态体积流量→标准状态体积流量,再乘以标准状态下气体的密度而得到质量流量。
  显然,以质量流量表示的蒸汽流量计,必须进行气体组成变化带来的密度变化的修正,同时工况变化,又增加一个由工作状态折算到设计状态的折算系数。这个折算系数是动态的,也就是温度、压力补偿问题。
  经过以上分析得出以下结论:
  (1)无论测气体或液体,若流量以工作状态体积流量表示时,没有密度及温度、压力补偿问题。
  (2)无论测气体、蒸汽或液体流量,以质量流量表示时,液体一般温度变化范围大,流体密度变化均需进行密度修正,对气体、过热蒸汽还需进行温度、压力补偿。
  (3)以标准体积流量表示时,流量计必须进行温度、压力补偿,无需进行气体密度补偿。
  3 蒸汽流量计测量介质为气体时,温度、压力补偿公式
  从以上讨论中可以看出,当测量介质为气体,且以质量流量表示时,必须考虑温度、压力及密度的修正,下面分两种情况进行推导:
  (1)原流量计不是本厂提供使用条件而由仪表厂提供的专用流量计,则它的指示只是工作状态下的体积流量,此时流量公式为:
  (2)该蒸汽流量计是按厂方提供的工作条件,由仪表厂依条件配套供货且流量以kg/h表示时,则:
  以上是对蒸汽流量计温度、压力补偿的初步探讨,在实际工作中应用以上两种蒸汽流量计温度、压力补偿公式,可以使蒸汽流量计计量更加准确,为企业成本核算提供了可靠的计量数据。