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渦街流量計(jì)在過熱蒸汽和飽和蒸汽中的應(yīng)用

1、問題的提出

目前，柳鋼使用流量儀表測量蒸汽流量，測量介質(zhì)主要是過熱蒸汽和飽和蒸汽。對于大中型蒸汽管道，多是采用孔板差壓式流量計(jì)，尤其是高壓過熱蒸汽；對于中小型蒸汽管道，除了孔板差壓式流量計(jì)以外，還使用渦街流量計(jì)。柳鋼蒸汽計(jì)量主要存在問題有：

（1）介質(zhì)出現(xiàn)氣液并存狀態(tài)。過熱蒸汽在輸送過程中隨著溫度、壓力的變化，轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽或過飽和蒸汽。并且，柳鋼蒸汽計(jì)量忽略氣液并存狀態(tài)，假定蒸汽為完全干燥，不考慮蒸汽干度的影響，測量數(shù)據(jù)會(huì)低于實(shí)際的流量。

（2）柳鋼蒸汽計(jì)量采用的孔板差壓式流量計(jì)量程比小，一般為3：1，若運(yùn)行在30%流量刻度以下時(shí)，其精度下降較大；運(yùn)行工況條件離開原設(shè)計(jì)條件，測量誤差增大，導(dǎo)壓管易堵、漏、凍、汽化等問題，造成儀表一次安裝工程量大，增加維護(hù)工作量。標(biāo)準(zhǔn)孔板運(yùn)行、磨損，也會(huì)影響測量準(zhǔn)確度。

（3）對于傳統(tǒng)的渦街或孔板流量計(jì)，其前后安裝直管段一般要求前10D后5D。如果上下游直管段不足，則會(huì)導(dǎo)致流體未充分發(fā)展，存在旋渦和流速分布剖面畸變，產(chǎn)生測量誤差。

（4）渦街流量計(jì)抗振性能、測量臟污介質(zhì)適應(yīng)性差。

（5）引壓管內(nèi)冷凝水重力產(chǎn)生的壓力沒有進(jìn)行補(bǔ)償校正。

2、對策與建議

（1）投用一套蒸汽計(jì)量系統(tǒng)，*先對測量介質(zhì)、現(xiàn)場管徑及設(shè)計(jì)參數(shù)量程進(jìn)行充分論證，選取適合的節(jié)流裝置及測量儀表，以符合現(xiàn)場測量的需要，減少因設(shè)計(jì)與實(shí)際不符而產(chǎn)生的測量不準(zhǔn)確。

（2）正確安裝蒸汽計(jì)量裝置：

①測量裝置必須安裝在足夠長的直管段上，前后至少滿足前10D后5D的距離。

②蒸汽計(jì)量儀表不能安裝在整套管路*低處。

③重視冷凝罐的安裝。2個(gè)冷凝罐應(yīng)處于同一水平面上；為不使冷凝液面波動(dòng)對測量產(chǎn)生誤差，冷凝器的有效容積應(yīng)大于所使用的差壓變送器工作空間的*大容積變化的3倍，安裝時(shí)要充分考慮日后維護(hù)、拆換、吹掃便利。

④導(dǎo)壓管長度*好在16m內(nèi)。導(dǎo)壓管應(yīng)確保正、負(fù)管處于相同溫度狀態(tài)。在現(xiàn)場施工中如果導(dǎo)壓管高于16m，為提高計(jì)量準(zhǔn)確度，需對差壓變送器量程進(jìn)行遷移處理。

⑤計(jì)量采取溫壓補(bǔ)償時(shí)，測溫元件取點(diǎn)*好在節(jié)流件下游側(cè)10D以外。蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防止熱量損失。

（3）影響蒸汽計(jì)量的主要參數(shù)有壓力、溫度。在壓力、溫度波動(dòng)范圍較大的場合應(yīng)考慮補(bǔ)償。由于蒸汽干濕度不一致，氣液并存難以消除，運(yùn)行一段時(shí)間后，通過對現(xiàn)場參數(shù)觀察分析，及時(shí)修正相應(yīng)參數(shù)，以減少測量誤差，提高計(jì)量準(zhǔn)確性。

（4）日常維護(hù)與管理：

①測量系統(tǒng)安裝完畢后，檢查各閥門、導(dǎo)壓管等有無泄漏，打開排污閥并讓蒸汽排出后關(guān)閉排污閥，等冷凝罐及導(dǎo)壓管內(nèi)充滿冷凝水后才正常投運(yùn)。

②防止長期運(yùn)行的管道、節(jié)流裝置結(jié)垢、磨損、腐蝕，確保節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)形狀及尺寸保持良好。

③儀表長期處在高溫、高壓的水蒸汽環(huán)境中，很容易損壞、銹蝕、雜質(zhì)阻塞等，因此需要經(jīng)常維護(hù)和定期檢修?？装宀顗菏?strong>蒸汽流量計(jì)特別要檢查孔板開口的圓面是否銹蝕，有沒有附著臟物，要定期清洗，對銹蝕嚴(yán)重的孔板要更換。渦街流量計(jì)在使用中要注意檢查三角柱縫隙是否有雜物阻塞、檢測元件是否失靈等。

3、結(jié)語

對于柳鋼蒸汽計(jì)量系統(tǒng)，完善的計(jì)量裝置僅僅是提供了一個(gè)流量測量手段，要得到相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，還需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和修正調(diào)整，同時(shí)，相應(yīng)的管理措施也是保障計(jì)量準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。

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