蒸汽流量测量温压补偿的一些问题
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蒸汽流量计常见的问题以及解决办法蒸汽流量计是一种用于测量蒸汽流量的仪表,应用于许多工业领域。
但是,由于使用环境和仪表本身的原因,蒸汽流量计会出现一些常见问题。
以下是一些常见的问题以及可能的解决方法。
一、误差大问题描述蒸汽流量计读数误差较大,导致测量结果不准确,影响生产。
可能原因1.用户未正确安装仪表。
2.仪表使用时间过长,存在磨损或损坏。
3.用户未正确进行校准或调整。
解决办法1.重新安装仪表,并按照说明书正确加装附件和硬件。
2.更换已经损坏或磨损的部分,并检查所有部件以确保没有松动或损坏的零部件。
3.使用校准设备对仪表进行校准和调整。
二、响应速度慢问题描述蒸汽流量计响应速度缓慢,可能会导致生产线上的延迟和停机时间增加。
可能原因1.仪表信号处理能力不足。
2.样品流量过快或过慢。
3.蒸汽流量计安装方式不正确。
解决办法1.更新仪表以提高信号处理能力。
2.更换样品环境或减小样品流量。
3.重新安装仪表以确保正确的安装方式。
三、阀门失灵问题描述蒸汽流量计中的阀门失去控制,导致蒸汽漏出严重。
可能原因1.阀门部分损坏或磨损。
2.阀门关闭不紧或未关闭。
3.阀门部分被蒸汽垢覆盖或堵塞。
解决办法1.更换阀门部分并修复磨损或损坏的零部件。
2.确保阀门正确关闭,清除任何杂质并正确装配阀门部分。
3.定期进行维护和清洁以避免蒸汽垢积聚和阻塞。
四、浪费能源问题描述蒸汽流量计过度消耗能源,导致生产成本增加。
可能原因1.仪表未正确设计或配置。
2.测量流量过大或过小。
3.测量单元失去灵敏度或准确性。
解决办法1.更新仪表以使其更有效率。
2.确保对于给定的流量量选择正确的流量计。
3.定期进行维护和校准使仪表保持最佳性能。
五、结垢问题描述蒸汽流量计中的管道变窄或堵塞,使得流速降低,影响测量精度。
可能原因1.流量计位置不正确,蒸汽污垢易堆积。
2.质量较差的水垢太多。
3.清洁方法不正确。
解决办法1.将流量计安装在合适数字上或管道直径较大的位置。
蒸汽流量计温度补偿问题上海宝科自动化仪表研究所纪纲在间接法蒸汽质量流量测量中,蒸汽密度的求取是关键。
而从蒸汽温度压力求取蒸汽密度的操作中,蒸汽温度和压力的测量是基础。
测量总是存在误差,那么温度测量误差对间接法蒸汽质量流量测量影响有多大,这是大家所关心的问题。
一、测温误差对流量测量结果的影响温度测量误差同流量测量结果的关系,对于过热蒸汽来说影响并不大,例如温度为250℃的过热蒸汽,测温误差为1℃,在作温度补偿时引起流量测量结果误差约为0.096 %R(差压式流量)到0.19 %R(旋涡流量计)。
影响较大的是温度信号用于饱和蒸汽流量测量中的补偿,例如压力为0.7 MPa的饱和蒸汽,其平衡温度为170.5℃,对应密度为4.132 kg/m3,如果测温误差为-1℃,并据此查饱和蒸汽密度表,则查得密度为4.038 kg/m3,引起流量测量误差约为-1.14 %R(差压式流量计)到-2.27 %R(旋涡流量计)。
二、测温元件精度对补偿精度的影响测温元件的误差同其精度等级和被测温度数值有关,例如压力为0.7 MPa的饱和蒸汽,如果用A级铂热电阻测温,其误差限为±0.49℃,如果用此测量结果查蒸汽密度表,以进行流量计补偿,则此误差限引起的流量补偿误差约为±0.56 %R(差压式流量计)到±1.11 %R(旋涡流量计)。
而若用B级铂热电阻测温,其误差限就增为±1.15℃,则此误差限引起的流量补偿误差就增为±1.31 %R(差压式流量计)到±2.61 %R(旋涡流量计)。
显然,B级铂热电阻用于此类用途可能引起的误差是可观的,一般不宜采用。
这里仅就不同精度等级的测温元件作相对比较。
当然,这里所说的误差还仅为测温元件这一环节,至于流量测量系统的误差,还须计入流量二次表、流量传感器、流量变送器等的影响。
三、 引入测温误差的其他因素从流量计使用现场的情况来看,温度测量误差除了测温元件固有误差之外,还同安装的不规范有关。
温压双补偿蒸汽流量计的影响分析
在用涡街流量计测量蒸汽流量的计量中,通常情况下,都是检测出蒸汽的体积流量,为了获取蒸汽的质量流量,会在测量体积流量的同时,对介质的温度、压力进行测量,依测量结果运算得出相对应蒸汽的密度,从而可使体积流量转化为质量流量。
然而,我们在对温度和压力的测量,会遇到温度或压力或二者同时会产生故障造成补偿结果产生偏差,如:当实际压力为0.2MPa,而测量结果为0.8 MPa 时,则仪表显示的会比应显示的值要大几倍,本应为0.2T的值将会显示为0.7T 以上。
温度的测量结果也同样会影响示值的准确性。
因此,当测量现场的显示值远超出其真实值时,我们就应从温度和压力的测量来分析检查。
温度方面,如热电阻开路,则会使电阻值变成最大,使仪表进入保护状态,补偿计算将按设定温度值来进行计算,正常情况下都是设置在一固定温度值如:170度。
这时的流量显示也会变大。
反之热电阻短路,电阻值会变为零,在流量补偿时会使显示值溢出,显示故障代码。
以下是涡街流量计的技术参数:
除此之外,我们还要了解如何生存蒸汽流量表。
怎样生产FLVJ蒸汽流量表?
所以在故障处理时,应多注意观察各种现象,结合这篇文章的内容,从生产到选型,多分析,这样会使自己的判断更加准确。
蒸汽计量温压补偿方式的探讨一、引言蒸汽是工业生产中常用的能源,而蒸汽计量则是对蒸汽能源使用的量化管理,是保证蒸汽使用的合理、高效的重要手段。
在蒸汽计量中,温度和压力是影响计量精度的关键因素,因此温压补偿是蒸汽计量中必不可少的一环。
本文将对蒸汽计量中的温压补偿方式进行探讨,以期提高蒸汽计量的准确度和稳定性。
二、蒸汽计量的基本原理蒸汽计量是通过测量蒸汽的流量和蒸汽的物理性质,来对蒸汽的使用量进行计量和记账。
蒸汽的物理性质包括温度和压力两个重要参数。
在实际蒸汽计量中,蒸汽的温度和压力会随着蒸汽的流动和使用而发生变化,这就需要对蒸汽的温压进行补偿,以确保蒸汽计量的准确性。
三、蒸汽计量温压补偿的现状目前常见的蒸汽计量温压补偿方式主要包括平衡法补偿、计算法补偿和传感器测量补偿三种方式。
1.平衡法补偿平衡法补偿是通过设置温度和压力传感器,实时监测蒸汽的温度和压力,然后根据这些数据进行温压补偿。
这种方式的优点是简单、直观,能够实时监测蒸汽的温度和压力变化,但是其缺点也很明显,即需要频繁的校准和维护,成本较高,而且对设备的要求较高,不适合于一些特殊环境下的蒸汽计量。
2.计算法补偿计算法补偿是通过对蒸汽流量计量仪表的温度和压力信号进行采集和处理,然后进行计算得出蒸汽的实际使用量。
这种方式的优点是不需要额外设置传感器,成本较低,但是由于计算本身的复杂性,容易受到环境温度、压力等因素的影响,导致计量准确度下降。
四、改进方案针对目前蒸汽计量温压补偿方式存在的问题,可以提出以下改进方案:1. 优化传感器和仪表可以通过优化传感器的精度和稳定性,以及优化计量仪表的性能和算法,提高温压补偿的精度和稳定性。
可以采用多重备份的方式,确保在某一传感器或仪表出现故障时,能够及时切换到备用设备上继续计量。
2. 加强监测和维护对温压传感器进行频繁的监测和维护,保证其处于良好的工作状态。
可以利用现代化的远程监控技术,实现对蒸汽计量设备的远程实时监控,及时发现并解决问题。
蒸汽计量温压补偿方式的探讨
蒸汽计量是指对流动蒸汽的质量或热力学参数进行测量和计量的过程,而蒸汽的温度和压力是蒸汽计量中两个重要的参数。
在蒸汽计量中,需要进行温压补偿操作,以消除温度和压力对蒸汽计量结果的影响。
蒸汽的温度对蒸汽计量结果的影响主要体现在气体测量中的体积变化。
根据理想气体状态方程,气体的体积与温度成正比。
当蒸汽的温度发生变化时,会导致计量仪表输出的体积也发生变化。
为了消除这种影响,可以使用温度传感器对蒸汽的温度进行测量,并将测量结果应用于计量仪表的修正运算中。
针对蒸汽计量温压补偿的方式,一种常用的方法是应用修正计算公式。
修正计算公式通常包括温度修正系数、压力修正系数和容积修正系数等。
温度修正系数和压力修正系数是通过对蒸汽的温度和压力进行测量得到的修正系数,用于校正计量仪表输出的体积或质量值;容积修正系数是根据蒸汽的压力、温度和流量参数等进行修正计算得到的系数,用于校正计量仪表输出的体积或质量值。
除了修正计算公式,还可以采用自动温压补偿装置来实现蒸汽计量的温压补偿。
自动温压补偿装置通常由温度传感器、压力传感器和补偿控制器组成。
温度和压力传感器用于实时监测蒸汽的温度和压力,然后将测量结果传输给补偿控制器,补偿控制器根据预设的补偿方式和算法进行修正运算,并将修正结果应用于计量仪表的输出。
蒸汽计量中的温压补偿是保证计量结果准确和可靠的重要环节。
通过应用修正计算公式或自动温压补偿装置,可以消除温度和压力对计量结果的影响,提高蒸汽计量的精度和可靠性。
蒸汽流量测量温压补偿的一些问题蒸汽, 流量这是一个老话新题,蒸汽流量测量的温压自动补偿,国内六七十年代就已开展这方面的工作了,当时得益于气动、电动单元组合仪表中计算单元的发展和完善。
随着计算机技术的发展,这一工作更是有了长足的进步。
但其基本的原则及应用中的一些问题并没有变,如以下问题:1.温压补偿的实质蒸汽的温度和压力改变时,蒸汽的密度就会跟着变化,导致蒸汽流量计产生测量误差。
为减少误差,可采取温压补偿方式来减少测量误差。
所谓温压补偿实质就是被测蒸汽的温度、压力与设计时采用的数值不符时,而采取的蒸汽密度修正措施。
密度修正措施既可人工进行,也可用仪表或DCS自动进行。
2.温压补偿的前提本文仅以用孔板测蒸汽流量为例进行说明。
当被测蒸汽流量的实际参数(温度、压力)与设计的参数不一致时,其流量系数α、流束膨胀系数ε、孔径d等值都会改变。
但当蒸汽的温度、压力波动不大,即工况参数偏离设计参数不太多,对测量影响较小时,采用温压补偿措施才能达到理想的测量精度。
其补偿公式大多为经验公式,在流量仪表书上都有介绍,可直接选用。
但当工况参数偏离设计值太多.或工况参数波动频繁且太大时,既使有了温压补偿措施,仍难达到测量精度要求,此时对于特定的孔板而言,只能重新计算差压与流量之间的关系。
但目前已可引入较完善的补偿、修正措施了,即通过智能仪表或DCS对流量系数α、流束膨胀系数ε、密度ρ进行全面修正,但其测量精度取决于算法。
要做到全补偿还是有一定的难度。
3.认识蒸汽的特性在蒸汽流量测量中,当蒸汽压力增大时其密度增加,蒸汽压力P实>P设将出现负误差,否则将出现正误差。
温度升高时其密度减小,即压力、温度的变化对蒸汽密度的影响是相反的,其同相变化时还可以对误差有所互补。
通常认为过热蒸汽在管道中流动时属于单相流,过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定,有时还需要考虑对膨胀系数ε的补偿。
特别要指出的是过热蒸汽在温度、压力波动范围较大及保温效果不好的场合,过热蒸汽常会转变为饱和蒸汽,这时就又成了气液二相流,即使有了补偿措施也难于准确的测出质量流量来。
过热蒸汽流量测量误差分析及改进措施引言:1.传感器误差:传感器是测量过热蒸汽流量的核心组件。
如果传感器本身存在误差,将直接影响测量结果的准确性。
常见的传感器误差包括零点漂移、量程不准、线性度不好等。
2.管道条件误差:过热蒸汽流量测量是通过测量压力差来计算流量的。
如果管道存在磨损、堵塞等问题,会导致压力差测量误差,从而影响流量测量的准确性。
3.温度误差:过热蒸汽流量测量中的温度测量误差也会对流量测量结果产生较大的影响。
过高或过低的温度测量误差都会导致流量计算结果的偏差。
4.计算算法误差:过热蒸汽流量的计算通常使用理论模型进行计算。
如果理论模型的参数或算法存在误差,将直接影响测量结果的准确性。
改进措施:1.选用高精度传感器:选择具有高精度和稳定性的传感器,能够减小传感器本身的误差对测量结果的影响。
并且要定期对传感器进行标定和校准,确保其工作在正常范围内。
2.定期清洗和维护管道:定期对管道进行清洗和维护,避免管道磨损和堵塞问题的产生。
确保管道的通畅性和压力差测量的准确性。
3.使用高精度温度传感器:选用高精度的温度传感器进行温度测量。
并且要保持传感器的稳定性,防止温度测量误差对流量计算结果的影响。
4.算法参数调整和优化:根据实际工况,对计算算法中的参数进行调整和优化。
提高模型的适应性和准确性,减少计算算法误差对测量结果的影响。
5.数据验证和校准:使用其他测量手段对过热蒸汽流量进行验证和校准,确保测量结果的准确性。
比如可以通过对流量计算结果与质量流量测量结果进行对比,验证测量结果的准确性。
结论:。
蒸汽计量温压补偿方式的探讨
蒸汽计量是工业中常见的一种计量方法,用于测量和记录蒸汽的温度和压力,以便用于监测和控制蒸汽系统的运行。
蒸汽的温度和压力受到环境条件的影响,因此需要采取补偿措施,以确保蒸汽计量的准确性。
本文将对蒸汽计量温压补偿方式进行探讨。
蒸汽的温度与压力是蒸汽系统运行状态的重要指标,因此在蒸汽计量中需要对温度和压力进行准确测量,并作为计量结果的重要参数。
在实际应用中,蒸汽的温度和压力受到环境条件的影响,如空气温度、湿度、流速等因素的影响,导致测量结果的误差。
为了消除这些误差,我们可以采取温压补偿方式来纠正蒸汽计量中的误差。
温度补偿是通过测量环境的温度,并将其与蒸汽温度进行比较,从而确定实际温度值并进行补偿。
这可以通过传感器测量环境温度,并使用温度传感器将其与蒸汽温度进行比较来实现。
温压补偿可以分为静态补偿和动态补偿两种方式。
静态补偿是指根据测量的静态温度和压力值进行补偿,这种方式适用于稳定的环境条件下的蒸汽计量。
动态补偿是指根据实时监测峰值温度和压力进行补偿,这种方式适用于环境条件变化频繁的蒸汽计量。
除了温压补偿方式外,还有其他一些因素也需要考虑,如湿度、流速和材料特性等。
湿度对温度测量的影响可以通过湿度传感器测量并进行补偿来消除。
流速对压力测量的影响可以通过流量计进行补偿来消除。
而材料特性对温度和压力计量的影响可以通过选择合适的材料来解决。
蒸汽计量温压补偿方式对于保证蒸汽计量的准确性至关重要。
通过正确选择和使用温度和压力传感器,并采取合适的补偿措施,可以有效消除环境条件对蒸汽计量的影响,从而得到准确可靠的蒸汽计量结果。
蒸汽测量中的温压补偿,你知道吗?在蒸汽测量中,设计工况与实际工况相对比往往存在偏差,孔板流量计的可膨胀系数、流量系数等参数都会改变,蒸汽密度更会产生较大变化。
如果不对蒸汽进行温压补偿,测量显示的流量值与实际值相比就会有很大的误差,影响仪表的正常使用,需要采用温压补偿对流量测量结果予以修正。
对蒸汽进行温压补偿,就是根据蒸汽实际运行工况的温度、压力,通过相应的温压补偿公式转换出蒸汽的实际密度,最后计算出蒸汽的实际流量。
由式(3)可知,如果实际工况参数与设计工况参数偏差不大,流出系数Cε可以默认不变。
故蒸汽进行温压补偿的核心,就是对蒸汽密度进行补偿。
过热蒸汽密度补偿的难点,就是需要通过蒸汽的温度和压力,推导出与蒸汽密度的关系,并能找到合理的函数公式表达出来。
在进行温压补偿之前,要尽量减少孔板流量计安装等问题带来的误差。
首先是孔板流量计的选型是否合理,量程应该适宜;检查标准孔板有无变形,安装方向是否正确;孔板流量计前后直管段距离是否满足计算说明书要求,需满足前20倍管径后10倍管径距离;孔板流量计、导压管安装时,正负压侧冷凝水罐安装高度应一致,冷凝水罐溢流口位置应高于取压口,水平导压管保持一定角度,避免高低压侧导压管内残留冷凝水产生附加差压;检查孔板高低压侧导压管和三阀组有无异物阻塞,不定时打开排污阀排污。
检查DCS程序回路,各类参数值设置是否与计算说明书一致,公式是否正确,最后用信号发生器模拟
差压信号,结合计算说明书在DCS程序中验证流量是否正确。
蒸汽流量计量失准的原因及解决方法【摘要】蒸汽流量计量是供热行业计量中的一项主要内容,在实际运行过程中,现场仪表运行的不准确,温压补偿方式选择的不正确,导致参与计算的蒸气密度有偏差,引起蒸汽供需双方贸易纠纷的产生。
本文从分析蒸汽流量计量出现的问题入手,结合GB17167-2022《用能能源计量器具配备和管理通则》的要求,从技术和管理方向提出蒸汽流量计量问题的解决方案,即符合通则要求的流量计量系统。
【关键词】蒸汽流量计量温压补偿流量计量系统能源消耗是所有企业必须要计入生产成本的重要项目,所以准确、合理地使用能源就成为了企业管理的重要内容。
谈到节能降耗,应首先想到能源的“计量”,只有有了准确计量,才有资格说节约了多少能源,准确的计量是提高能源管理水平的关键。
蒸汽作为重要的二次能源,在采暖、制冷、生产工艺用热中作为重要的载热工质,因此提高蒸汽的生产、输送及使用效率可以节约大量的能源。
由于蒸汽的特殊性,在计量方面存在诸多困难,长期以来一直是流量测量中的老大难问题。
2022年1月1日,国标GB17167-2022《用能单位能源计量器具配备和管理通则》正式实施,在通则的指导之下,逐步建立一套适合我国生产企业特点,具有科学性、经济性、实用性的蒸汽计量仪表的配备方案,是当前能源计量管理的紧迫课题。
1蒸汽计量中出现的问题1.1蒸汽计量过程误差原因的分析要研究蒸汽计量中出现的问题,应首先从蒸汽的特性入手。
蒸汽是比较特殊的介质,有过热和饱和两种状态。
随着工况(如温度、压力)的变化,过热蒸汽经常会转变成为饱和蒸汽,其变化情况如图1。
图1蒸汽(温/压)对照图图中的纵坐标和横坐标分别为(水)蒸汽的压力和温度值。
图中的曲线称作饱和曲线。
曲线上的点为饱和状态的蒸汽参数值,饱和曲线以上部分为过热蒸汽,以下部分为液态水。
由此图可以看出饱和蒸汽的温度和压力值是一一对应的,即当饱和蒸汽的温度或压力有其中一值确定,另一值也就可以确定了。
而过热蒸汽的温度和压力并不一一对应,在图中是在饱和曲线以上的区域。
蒸气测量不准原因分析及对策蒸气测量不准原因分析及对策以水为例,水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。
这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。
例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa(40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力为10.13MPa (100atm)时,其饱和温度为309.53°C.如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。
这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。
在供热行业中,蒸汽流量测量不准确是普遍存在的问题,其中主要原因分析如下。
1.过热蒸汽蒸汽是比较特殊的介质,一般情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。
过热蒸汽是常见的动力能源,常用来带动汽轮机旋转,进而带动发电机或离心式压缩机工作。
过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温获得。
其中绝不含液滴或液雾,属于实际气体。
过热蒸汽的温度与压力参数是两个独立参数,其密度应由这两个参数决定。
过热蒸汽在经过长距离输送后,随着工况(如温度、压力)的变化,特别是在过热度不高的情况下,会因为热量损失温度降低而使其从过热状态进入饱和或过饱和状态,转变成为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。
饱和蒸汽突然大幅度减压,液体出现绝热膨胀时也会转变成为过热蒸汽,这样就形成汽液两相流介质。
2.饱和蒸汽(1)饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应,二者之间只有一个独立变量。
(2)饱和蒸汽容易凝结,在传输过程中如有热量损失,蒸汽中便有液滴或液雾形成,并导致温度与压力的降低。
含有液滴或液雾的蒸汽称为湿蒸汽。
严格来说,饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体,所以,不同状态下不能用同一气体状态方程式来描述。
饱和蒸汽中液滴或液雾的含量反映了蒸汽的质量,一般用干度这一参数来表示。
蒸汽的干度是指单位体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数,以“x”表示。
(3)准确计量饱和蒸汽流量比较困难,因为饱和蒸汽的干度难以保证,一般流量计都不能准确检测双相流体的流量,蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化,流量计示值产生附加误差。
蒸汽流量计量中的蒸汽密度补偿与高温高压问题处理
1、饱和蒸汽流量计量中的“两相流”
当前,用户基本上都使用饱和蒸汽,通常用干度(指饱和蒸汽中的含水量多少)来衡量饱和蒸汽的质量好坏。
最好的是干饱和蒸汽,一般称为过热饱和蒸汽,其含水量可忽略不计;干度差的称湿饱和蒸汽,含水量最多可达30%,这就存在着饱和蒸汽的“两相流”问题。
因为任何蒸汽计量仪表在计算饱和蒸汽流量时所用的设计压力下的蒸汽密度值都采用其干度X=1时的数值,也就是干蒸汽的数值;同时,湿蒸汽因含有密度比干蒸汽大数百倍的液体水粒,在管道中流动时其速度要比干蒸汽小,这样所测得的差压值就低了,反映在仪表读数、记录上就存在着密度和流速受干度影响所带来的叠加性的双重负误差,并造成湿饱和蒸汽计量难度。
2、蒸汽流量计量中的蒸汽密度补偿
计量饱和蒸汽或过热蒸汽常用质量流量,单位为kg/h或t/h。
质量流量大小与蒸汽的密度有关,而蒸汽的密度又直接受蒸汽的压力及温度影响。
在蒸汽计量过程中,随着蒸汽压力及温度不断变化,密度也随着变化,使质量流量也随着变化。
如果计量仪表不能跟踪这种变化,势必造成计量误差。
在蒸汽计量过程中,一般都是通过压力及温度传感器跟踪蒸汽压力及温度变化来达到密度补偿目的。
饱和蒸汽的密度变化与其压力或温度成正比关系,因而单独通过测压力或测温度都可以对饱和蒸汽进行密度补偿。
过热蒸汽的密度与其压力、温度成函数关系,而不是正比关系。
过热蒸汽的密度补偿必须同时测其压力和温度。
现代蒸汽流量计都具有白动密度补偿。
3、蒸汽流量计量中的高温高压问题
高温高压是蒸汽计量又一显着特点,它造成大多数流量计量仪表难以适应,因。
蒸汽计量温压补偿方式的探讨蒸汽计量是工业生产中重要的计量方式之一,其精度直接关系到生产效益和质量。
然而由于蒸汽在输送和计量过程中存在一定的压力和温度变化,会对蒸汽计量造成一定的影响。
因此,需要在蒸汽计量中引入温压补偿方式来提高计量精度。
蒸汽流量的测量是通过热力学方法获得的。
在实际过程中,由于存在温度和压力的变化,会对计量系统的准确性造成影响。
在计量中应用温度和压力的补偿可以获得更稳定准确的蒸汽流量数据,提高计量的精度。
目前常用的补偿方式主要有平均温度补偿、实际温度补偿、利用气体状态方程补偿、等压比例补偿、等温比例补偿等。
平均温度补偿是指将测量时段内的所有温度值平均后加以补偿。
该方法适用于时间长、温差较小的情况,但对于温度不均匀,或者时间较短的蒸汽流量计量则不适用。
实际温度补偿是指利用测点上的实际温度来进行补偿,不需要做平均处理。
该方法可以较好地解决温度分布不均匀导致的误差,但需要准确测量实际温度值,并需进行多点温度测量和补偿。
利用气体状态方程补偿是利用气体状态方程建立热力学模型,从而通过温度、压力、密度等参数的关系推算出蒸汽流量。
此方法适用范围较广,但是需要确保气体状态方程的准确性和可靠性。
等压比例补偿是将流量测量值通过热力学计算转换为标准状况下的流量值进行补偿。
但是该方法存在不同热力学模型的差异,补偿精度易受到气体状态方程的影响,因此在实际应用中需根据具体情况选择模型。
等温比例补偿则是将流量测量值在标准状况下进行热力学计算和转换,是补偿方法中较为精确的一种。
但是该方法需要在计量现场进行大量的计算和校正,成本较高。
总之,蒸汽计量在实际应用中,需结合温度、压力等影响因素,选择合适的温压补偿方式进行计量。
同时需注意补偿方式的可靠性、准确性和实用性等因素,从而提高计量系统的精度和稳定性。
蒸气测量不准原因分析及对策以水为例,水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。
这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。
例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa(40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力为10.13MPa(100atm)时,其饱和温度为309.53°C.如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。
这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。
在供热行业中,蒸汽流量测量不准确是普遍存在的问题,其中主要原因分析如下。
1.过热蒸汽蒸汽是比较特殊的介质,一般情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。
过热蒸汽是常见的动力能源,常用来带动汽轮机旋转,进而带动发电机或离心式压缩机工作。
过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温获得。
其中绝不含液滴或液雾,属于实际气体。
过热蒸汽的温度与压力参数是两个独立参数,其密度应由这两个参数决定。
过热蒸汽在经过长距离输送后,随着工况(如温度、压力)的变化,特别是在过热度不高的情况下,会因为热量损失温度降低而使其从过热状态进入饱和或过饱和状态,转变成为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。
饱和蒸汽突然大幅度减压,液体出现绝热膨胀时也会转变成为过热蒸汽,这样就形成汽液两相流介质。
2.饱和蒸汽(1)饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应,二者之间只有一个独立变量。
(2)饱和蒸汽容易凝结,在传输过程中如有热量损失,蒸汽中便有液滴或液雾形成,并导致温度与压力的降低。
含有液滴或液雾的蒸汽称为湿蒸汽。
严格来说,饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体,所以,不同状态下不能用同一气体状态方程式来描述。
饱和蒸汽中液滴或液雾的含量反映了蒸汽的质量,一般用干度这一参数来表示。
蒸汽的干度是指单位体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数,以“x”表示。
(3)准确计量饱和蒸汽流量比较困难,因为饱和蒸汽的干度难以保证,一般流量计都不能准确检测双相流体的流量,蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化,流量计示值产生附加误差。
蒸汽计量温压补偿方式的探讨蒸汽计量是工业生产中非常重要的计量工作,其中温度、压力的变化都会对蒸汽的测量产生不同程度的影响,因此,在蒸汽计量中,需要对温度、压力进行补偿计算。
本文将对蒸汽计量中的温压补偿方式进行探讨。
一、蒸汽热力学基础知识在讨论蒸汽计量的温压补偿方式之前,我们需要了解一些蒸汽热力学基础知识。
1. 饱和蒸汽饱和蒸汽是指蒸汽与水在一定的温度和压力下达到平衡状态时的状态。
在饱和蒸汽状态下,蒸汽的温度和压力是确定的,可以通过蒸汽表查询得到。
2. 过热蒸汽3. 蒸汽焓值蒸汽的焓值指单位质量蒸汽所具有的内能、动能和势能的总和,它是一个重要的热力学参量。
4. 蒸汽密度蒸汽的密度是指单位体积的蒸汽质量,它受蒸汽的温度和压力的影响。
二、温度补偿方式在蒸汽计量中,由于蒸汽温度的变化会影响蒸汽的密度和焓值,因此需要进行温度补偿。
1. 基础温度法基础温度法是指在计量中,把蒸汽的焓值和密度分别以不同基础温度计算,然后用公式进行换算。
首先需要确定两个基础温度:T1和T2。
T1为计量的标定温度,T2为被测温度。
在T1下,可用蒸汽表或汽包的水温表测得蒸汽蒸发潜热和蒸汽密度。
在T2下,可用传感器测得蒸汽温度和压力,再由蒸汽表计算出蒸汽蒸发潜热和蒸汽密度。
然后,利用基础温度法公式进行计算,求得T2下的蒸汽焓值和密度。
平均温度法是指用平均温度代替实际温度进行补偿。
即将计量期间内所测得的温度值全部加起来,然后除以计量期间瞬间温度次数,得出平均温度Tm。
然后,在Tm下用蒸汽表或汽包的水温表简易估算Tm下蒸汽的蒸发潜热和密度,进行温度补偿。
2. 平均压力法四、起封量的计算在蒸汽计量中,需要计算起封量,即从暖机状态一直使用到主机燃油消耗状态中蒸汽的流量,常用的起封量计算方法是冷态补偿法。
冷态补偿法是指将起封量冷态补偿至标定温度(一般取20℃),并在此基础上进行温度和压力的补偿计算。
首先需要在室温下取得一定量的蒸汽,将其冷却至标定温度,然后用蒸汽表或汽包的水温表简易估算蒸汽的蒸发潜热和密度,进行冷态补偿,再进行温度和压力补偿,即可求得起封量。
蒸汽流量测量温压补偿的一些问题
蒸汽, 流量
这是一个老话新题,蒸汽流量测量的温压自动补偿,国内六七十年代就已开展这方面的工作了,当时得益于气动、电动单元组合仪表中计算单元的发展和完善。
随着计算机技术的发展,这一工作更是有了长足的进步。
但其基本的原则及应用中的一些问题并没有变,如以下问题:
1.温压补偿的实质
蒸汽的温度和压力改变时,蒸汽的密度就会跟着变化,导致蒸汽流量计产生测量误差。
为减少误差,可采取温压补偿方式来减少测量误差。
所谓温压补偿实质就是被测蒸汽的温度、压力与设计时采用的数值不符时,而采取的蒸汽密度修正措施。
密度修正措施既可人工进行,也可用仪表或DCS自动进行。
2.温压补偿的前提
本文仅以用孔板测蒸汽流量为例进行说明。
当被测蒸汽流量的实际参数(温度、压力)与设计的参数不一致时,其流量系数α、流束膨胀系数ε、孔径d等值都会改变。
但当蒸汽的温度、压力波动不大,即工况参数偏离设计参数不太多,对测量影响较小时,采用温压补偿措施才能达到理想的测量精度。
其补偿公式大多为经验公式,在流量仪表书上都有介绍,可直接选用。
但当工况参数偏离设计值太多.或工况参数波动频繁且太大时,既使有了温压补偿措施,仍难达到测量精度要求,此时对于特定的孔板而言,只能重新计算差压与流量之间的关系。
但目前已可引入较完善的补偿、修正措施了,即通过智能仪表或DCS对流量系数α、流束膨胀系数ε、密度ρ进行全面修正,但其测量精度取决于算法。
要做到全补偿还是有一定的难度。
3.认识蒸汽的特性
在蒸汽流量测量中,当蒸汽压力增大时其密度增加,蒸汽压力P实>P设将出现负误差,否则将出现正误差。
温度升高时其密度减小,即压力、温度的变化对蒸汽密度的影响是相反的,其同相变化时还可以对误差有所互补。
通常认为过热蒸汽在管道中流动时属于单相流,过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定,有时还需要考虑对膨胀系数ε的补偿。
特别要指出的是过热蒸汽在温度、压力波动范围较大及保温效果不好的场合,过热蒸汽常会转变为饱和蒸汽,这时就又成了气液二相流,即使有了补偿措施也难于准确的测出质量流量来。
饱和蒸汽的温度是压力的单值函数,因此可将密度的温压补偿减化为压力补偿。
但应看到,设计时通常都把饱和蒸汽当作干度X=1,把它作为单相流来处理,但实际情况是饱和蒸汽大多数都是湿蒸汽,它的干度X<1,此时饱和蒸汽在管道中流动时属于双相流体,就是有了压力补偿措施也难于准确的测出质量流量来。
4.温压补偿要从生产实际出发
采用温压补偿要综合考虑,如:计量要求、流量计用途、温度、压力变送器的成本等因素。
对于计量用的则一定要采用温压补偿措施,并应选好、选对经验公式及配套的温度、压力变送器的精度,并进行正确、合理、认真的设置和调校。
对于作显示用的仪表,应从生产要求的实际出发,该补偿的就要补偿,不用和不能补偿的场合就不补偿。
该补偿的场合不采取补偿措施是不对的,但夸大温压补偿的作用也是不妥的。
对于被测蒸汽流量的实际参数(温度、压力)与设计的参数相差不大时,可用下式进行密度修正。
5.正确对待极端情况
有的厂商夸大温压补偿的作用,举工艺参数的极端情况来说明误差。
对于用户而言,一定要对实际工况波动频繁及波动很大的场合持慎重态度。
否则单靠温压补偿仍难达到测量精度要求。
自控人员应建议工艺人员查找工况参数波动大及波动频繁的原因,从工艺或设备上进行改进才是上策。
假设某流程生产,设计要求蒸汽压力为1.2MPa。
温度为220℃向后工段供汽。
但供汽压力经常只有0.5MPa,而温度却到500℃,这样的供汽质量,后工序能正常生产吗?这时应该从生产管理或设备上找找原因,并解决问题才行,因为这也超出了计量的范畴,工艺参数大大偏离了设计值,仅靠温压补偿显然是不行的,再者,连后工序的生产都难得保证了,计量也没有什么实际意义了!
6.测量误差的计算差别
当实际工况的温度、压力发生变化,蒸汽的密度将偏离设计值,即流量仪表示值将产生误差,对于误差可进行计算。
我们先复习一下误差的内容:
绝对误差△=X-X 0
相对误差δ=Δ/X0 100%
引用误差r=Δ/A 100%
式中:X----真值,其可为相对真值或约定真值;
X0-- 测量值。
A-----测量仪表的满量程(有的又称为刻度范围)。
对流量的定义是:
M1 实际工况下的流量,
M2 设计状态下的流量:
M3 温压补偿后的流量。
对于误差计算,所见文献的计算算式分别有:
△M=M2-M1/M1 △M=M3-M1/M1
△M=M2-M1/A △M=M3-M1/A
从式中可看出,由于采用的算式不同而略有差别。
计算结果会有所差异。
7.避免出现新的误差
采用温压补偿时都要用到压力变送器,这时应考虑:大气压及液柱静压力的影响,以免出现新的误差。
分述如下:
大气压力引起的误差,由于温压补偿的经验公式中,都包含有蒸汽绝对压
力这一参数,而一般做法是用压力变送器,把检测出来的蒸汽表压力加上当地大气压来表示绝对压力,因此在建立数学模型时,应根据当地大气压来计算,不能不加区别的采用近似等于0.1MPa来代替大气压,尤其是海拔较高的地区及所测蒸汽压力较低时,更应引起注意。
如果选用绝对压力变送器则不会产生上述影响。
液柱静压力引起的误差,由于各种压力变送器的取压口与变送器本体大多不可能处于同一高度,因此冷凝水的静压力对变送器的输出会造成影响,而产生附加误差。
取压口与变送器的垂直距离越大则影响越大,这一影响对普通压力变送器、绝对压力变送器都存在影响。
这时可采取零点迁移和加修正值的方法来调整压力变送器,以消除影响。