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測量蒸汽用孔板流量計還是渦街流量計好

作者:發布時間:2020/6/3 14:41:48瀏覽次數:

蒸汽流量測量中孔板和渦街流量計是比較常見的兩種測量元件,在實際應用中根據應用場所環境等不同,孔板和渦街流量計各有優缺點。
蒸汽的流量測量方法按工作原理劃分,可分為直接式質量流量計和間接式質量流量計,在工業企業中蒸汽的測量多采用間接式,其中節流式差壓流量計和渦街流量計是主流。這兩種流量計在測量中各有優缺點,如差壓流量計以孔板流量計為例,其范圍度廣,穩定性好;而渦街流量計的優越性是孔板式流量計所不具備的,尤其是在蒸汽參數偏離設計值時,其測量誤差遠小于孔板式流量計的測量。

1、孔板式流量計
孔板流量計是差壓式流量計的一種。簡單的說。流體流經一個收縮截面,測量通過此截面的差壓。根據丹尼爾-伯努利在1738年的研究工作,流體經過孔板的速度和其壓力損失的平方根成比例關系。
1.1 孔板流量計的測量原理
充滿管道的流體,當它們流經管道內的節流裝置時,流束將在節流裝置的節流件處形成局部收縮,從而使流速增加,靜壓力低,于是在節流件前后便產生了壓力降,即壓差,介質流動的流量越大,在節流件前后產生的壓差就越大,所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續性定律為基準的。

1.2 孔板流量計的安裝條件
(1)標準孔板的中心線應當與管道中心線同軸。
(2)孔板流量計安裝時應配有一段測量管,至少保持前10DN、后5DN的等徑直管段,以提高測量精度。
(3)引壓管路的內徑與管路長度和介質臟污程度有關,通常在16米以內用內徑為8-12mm的管子。
(4)引壓管路應有牢固的支架托承,兩根取壓管路應盡可能互相靠近并遠離熱源或震動源,測量水蒸汽流量計時,應用保溫材料一同包扎,必須時(如氣溫0℃以下)加伴熱管防止結冰。在測量臟污流量時,應附設隔離器或沉降器。
(5)引壓管路內必須始終保持單相流體狀態。被測流體是液體時,引壓管路內全部是液相,不能有氣泡。為此應在引壓管路的低點裝排水閥或在zui高點裝排氣閥,在新裝或檢修差壓變送器時時應特別注意。
1.3 孔板流量計的優缺點
孔板流量計的優點:
(1)應用多的孔板式流量計結構牢固,性能穩定可靠,使用壽命長;
(2)檢測件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產,便于規模經濟生產。
孔板流量計的缺點:
a.測量精度偏低;
b.量程比小,一般僅為1:3~1:5;
c.現場安裝要求高;
d.壓損大。
e.冬季需保溫處理,易凍。

渦街流量計利用一個非線性的發生體放置在管道內,流體流經鈍體時會在其尾部產生有規則的旋渦。這些旋渦可以檢測、計算和顯示。在一定流量范圍內,渦街產生的數量與流體的體積流量成比例,這樣就可以測得流體的速度。
2.1 渦街流量計工作原理
在流體中設置旋渦發生體,則從旋渦兩側交替產生有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如圖2所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。旋渦流量計是根據卡門渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應用與自動化控制系統中。
2.2 渦街流量計的安裝要求
(1)避免安裝在有機械振動的管道上。當振動不可避免時,應考慮在距傳感器前后約2DN處的直管段上加固定支撐架;
(2)流量計上下游必須有足夠的直管段,一般為前10D后5D;
(3)安裝點上下游的配管應與傳感器同心,同軸偏差應不小于0.5DN;
(4)根據測量的需要,需在傳感器附近測量壓力和溫度時,測壓點應在傳感器下游的3-5D處,測溫點應在傳感器下游的6-8D處。
2.3 渦街流量計的優缺點

渦街流量計的優點:
(1)量程比大,可達到1:20;
(2)無運動部件;
(3)低阻流。
渦街流量計的缺點:
(1)振動容易引起誤差;
(2)直管段距離要求嚴格。
(3)實際應用中孔板與渦街流量計測量誤差比較
在蒸汽測量中,渦街安裝方便而孔板流量計需要配套差壓變送器、引壓管、三組閥等附件使用,且因為冷凝水測量,在冬季使用引壓管易凍結,造成測量誤差。且在運行方面,渦街后期基本不需要維護,而孔板由于成銳角邊緣易磨損,需定期維護,分體式結構還需定期對引壓管排污,綜上所述,工業企業中非特殊惡劣環境下,建議蒸汽測量優先選用渦街流量計,更好滿足測量需求。

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