蒸汽流量计的选用

1蒸汽流量计的选用于阳（嘉兴市节能技术管理服务中心）随着热电事业的蓬勃发展和企业内部考核的进一步加强，蒸汽计量工作的重要性已日益显现，热电厂用户蒸汽计量直接关系到商业贸易的结算，与供用汽双方的经济利益是有着直接的联系，而企业内部的蒸汽结算同样也关系到企业整体的经济效益，准确、可靠的计量是加强管理的前提，如何实现管理目标，节约能源，提高能源利用效率，促进能源管理工作的深入开展，是我们搞好计量工作的目的。蒸汽流量的准确计量一直是计量工作的一个难点，八十年代初期，由于我国仪电工业长期处于较为落后的状态，蒸汽计量仪表的可靠性、稳定性、自动化程度、功能等方面与国外有着较大的差距，随着近年来国家高新技术的引进、自主开发工作的加强，特别是一些科研院所对蒸汽流量仪表方面的大力研发，推出了一批适合我国国情、相对廉价、稳定可靠的蒸汽计量仪表，满足了市场的需要，从而促进了企业管理工作水平的提高，减少了因仪表误差带来的矛盾。下面就流量计的选择谈一点个人的体会。一.流量测量仪表的分类、特点与适用场合类型测量范围特点适用场合差压式流量计节流装置（孔板）0.6-250kPa（差压）1、结构简单，使用广泛；2、对标准节流装置不必个别标定；3、安装工程量大，需经常维护。均匀的、单一状态的气体、液体或蒸汽，允许有一定的压力损失容积式流量计椭圆齿轮流量计0.005-500m3/h1、精度较高，计量稳定；2、不适用于含有固体颗粒的物体。适用于高粘度介质的流体测量，如重油等水表0.045-3000m3/h1、结构简单，安装、使用方便；2、灵敏度高。主要用于水计量涡轮流量计0.04-6000m3/h（液体）2-200m3/h（气体）1、精度高，变送器体积小，维护容易；2、轴承易磨损，连续使用时间短。适用于粘度较小的洁净液体涡街流量计（旋涡流量计）10-5000m3/h（空气）10-6000m3/h（蒸汽）0.75-680m3/h（水）1、流量测量范围大；2、流量比大（可达1：20）；3、测量部分无可动部件，压力损失小；4、工作可靠，寿命长，维护量少；5、安装、调试技术要求高，需采取抗震措施6、测量温度不高于400℃。适用于各种气体、蒸汽和液体的测量电磁流量计0.4-4m3/h1000-10000m3/h1、只能测量导电液体；2、测量精度不受粘度、体积质量、温度、压力的影响，压力损失小；3、测量范围广，反应迅速，也可测量脉动流量。适用于电导率10μs/cm的导电液体流速式流量计均速管流量计Re=3*104-1*1071、结构简单，安装维护方便,价格低；2、压力损失小，适用管径范围大（D=50-900mm）；3、输出差压小，灵敏度低，量程小（1:3）；4、测量精度因受高温气体腐蚀影响；5、温度低于250℃。适用于长期精度要求不高、稳定场合蒸汽、液体测量其他分流旋翼式蒸汽流量计0.05—12t/h1、测量范围较广，调整流量方便；2、结构简单，安装方便；3、直读式，无需能源，使用方便；4、可以对饱和蒸汽的流量进行温度、压力校正补能较精确的计量饱和蒸汽2偿。二、适用于蒸汽测量的流量计从上述表中，我们可以看出，适用于蒸汽流量测量的只有4种，即节流装置（孔板）、涡街流量计（旋涡流量计）、均速管流量计、分流旋翼式蒸汽流量计。1、节流装置（孔板）目前工业企业使用较为普遍的传统型的节流装置（孔板）流量计，其优点是能适用于各种均匀的、单一状态的气体、液体或蒸汽，适用温度区域广，能满足工业蒸汽计量的要求（要求管径50mm），所采用的差压变送器，国内生产厂家较多，配套容易，但安装工程量大、要求高，需经常维护，测量范围窄（1:3），压力损失大，刻度非线性，特别是要经常对差压变送器进行校验，以保证零点的准确，并经常对采样阀门进行检查，防止发生堵塞而导致的计量失准。2、涡街流量计涡街流量计（旋涡流量计）是我国从八十年代才开始批量生产的新型的计量器具，其优点是流量测量范围大，测量流量比大（可达1:20），无需对管内流体的流量范围进行较为精密的测算，即可保证在使用范围内具有较高的测量精度，由于测量部分无可动部件，工作可靠高，寿命长，维护量少，压力损失小（只有孔板式流量计的1/5），对小流量的计量特别有利（最小管径为25mm），可满足生活用蒸汽和工业用蒸汽的计量。由于是采用涡街发生（自激振荡）原理进行测量，对震动较为敏感，在涡街发生体附近需采取抗震措施，对选择安装位置、管线布置、周围环境条件等有较高要求，以保证涡街信号是真正由蒸汽流动产生的。以目前我国的材料技术和生产水平，所测量流体的温度不宜高于400℃，一般选择在300℃以下较为合适（压力不受限制）。涡街流量计可以说是特别适用于集中供热用户和企业终端用户蒸汽计量的流量计，目前在嘉兴地区使用非常广泛，已被嘉兴热电厂、嘉善发电厂、嘉善协联热电有限公司、平湖景兴集团公司的等热网用户共100多家企业采用，取得了良好的使用效果。3、均速管流量计均速管流量计也称阿纽巴流量计，用测量管内平均速度来换算成流量，主要适用于大管径、大流量，且流速稳定的场合，具有结构简单、安装维护方便、成本低的特点。由于结构上的特性决定了它输出的差压小、灵敏度低、量程范围小（1:3），对于计量精度较高的场合难以适用，一般用于企业内部考核，无法用于贸易结算。4、分流旋翼式蒸汽流量计分流旋翼式蒸汽流量计是一种采用纯机械原理的蒸汽计量仪表，它具有结构简单坚固、调整量程方便（更换内芯孔板）、无需额外能源，具有压力手工补偿功能，只能用于饱和蒸汽计量，需水平安装。不足之处是精度不高，管径适用范围小，现已基本淘汰。三、如何准确计量蒸汽，减少计量误差1、避免两相混合流的产生用于蒸汽流量的测量原理大部分是采用速度式测量方式，其理论是以单相流体为计算的基础，如果在管内存在复杂的变相流或汽水两相流的情况，传感器得到的信息就不能真实地反映流体的实际情况，严重时会对传感器造成损害，如在热网管线的末端，由于主管道管径大，流速慢，在疏水不畅的情况下，输送到用户的蒸汽中往往带有较多的水分，危及仪表安全，同时也造成计量误差。所以，在流量计安装时要选择安装在管道较高处，并在前端设立疏水系统，以保证进入传感器的流体为单相流体。2、对流体的密度进行补偿由于采用速度式测量方式，测量得到的是体积流量，而我们常用的是质量流量的概念，为此就必须由结算仪3进行实时的换算，蒸汽的质量流量为：D=V*ρ（t或kg/h）D：质量流量（kg，或t）V：体积流量（m3/h）ρ：蒸汽密度（kg/m3）由于蒸汽的密度与压力、温度有关，在实际的工况条件下随时在发生变化，为了得到的实时的质量流量，在测量体积流量的同时必须同步采集温度、压力值，并将信号送入结算仪进实时运算，得到测量时刻的质量流量值。对于饱和蒸汽，由于饱和压力和饱和温度有一一对应的关系，为了达到密度补偿的目的，只要测量温度、压力中的一个信号即可通过结算仪内部运算得到密度值及相应的质量流量，一般情况下，由于压力对密度的影响较为灵敏，在测量饱和蒸汽时，较常选用压力补偿的方式，而过热蒸汽密度与温度、压力无对应关系，就必须同时对温度、压力进行测量，同时进行补偿。3、正确安装，合理配置管线正确的安装是保证蒸汽流量计计量准确的关键，不同形式的蒸汽流量计在安装上有着不同的要求，通用原则是：要求将流量信号转换器安装在平直管道上，在测点的前面要求达到40D（D：管径尺寸），后面为10D,这样就能充分保证流体达到测量位置时，流体在管内处于均匀状态，符合流量测量的理论模式的要求，保证测量精度，并将温度、压力测点选在流量信号转换器后面10～20D位置，防止距离过远造成密度发生偏差。另外还有对不同形式的流量计自身的一些特殊要求加以考虑，只要注意了以上几个方面，就可基本保证测量的信号达到准确计量的要求。4、合理选用二次仪表，保证数据安全可靠计量的最终目的是要得到流量的质量流量或体积流量值并加以累计、存储，其功能是通过二次结算仪来实现的，结算仪质量的好坏，直接影响到最终结果。由于目前国内结算仪的品种繁多，功能各异，大部分已采用电脑单片机和自编程序作为结算仪的核心，单片机技术是公开的，除了器件质量、制造工艺等因素外，自编程序是否合理、程序运行是否顺畅、突发性事件的自主恢复等已成为结算仪是否可靠的关键，这就需要热工、仪表、计算机软件等方面的工程技术人员的通力合作才能办到，首先是结算仪必须有一个精确的热工计算的数学模型，在结算仪选型时，如果能对生产厂家所选择的计算模型进行较详细的了解，将有助于了解该企业的研发能力及产品达到的技术水平。其二是电子器件，数模转换的精度直接影响到计量的准确。其三最关键的是软件的编制、修改的能力，编制完善的软件可大大减少运行死机的情况，甚至可以杜绝，极大的提高了仪表系统的可靠性和数据的安全性，为提高系统的管理水平打下基础。如果生产单位无法对现有的程序按用户的要求进行适用性的修改，那么该企业的研发能力肯定有限，一旦在使用中发生非器件损坏性的、莫名其妙的数据丢失、死机时，生产单位的质量保证就成了水中月，镜中花，用户的利益是难以得到保证的。四、蒸汽流量计的新功能介绍现在的蒸汽流量计不但在可靠性、功能方面有了极大的提高，特别是结算仪的质量、功能方面更是有了质的飞跃，不但能全面满足对蒸汽流量计量的要求，而且能满足现代化管理的要求。仪表的生产批量越来越小，按用户要求组织设计、生产，提质不提价，你要什么，我做什么已成为具有强大研发能力企业的一种产品发展战略。现在最新的智能结算仪，除了最基本的显示温度、压力、瞬时流量、流量累计外，其电子系统本身对环境的要求大大降低（低发热，全封闭式），电压适用范围增大（可达100-270V），具有很强的抗干扰能力，适用于各类流量信号（差压信号、模拟信号、频率信号，并可进行非线性补偿），内建有各类流体的数学模型，适用于气体、蒸汽、水、油等各种介质的计量，只要在菜单中进行简单的选择即可，特别是在用于蒸汽流量计量方面，随着使用经验的积累和用户反馈意见的增加，通过科研人员的不懈努力，开发出了各种实用功能，并根据用户的要求进行选用，目前嘉兴地区主要采用由上海宝科自动化研究所开发生产的FC6000系列智能结算仪，主要有以下功能：41、热量计量功能，满足了对蒸汽品质计量的要求；2、分时段计量功能，满足了峰谷计量的要求；3、小流量合理控制功能，提高了仪表的适用范围；4、可设定时段的温度、压力流量累计值记录功能，使得历史记录有据可查；5、停电记录、自动累加功能，减少了因停电造成得计量误差；6、饱和蒸汽、过热蒸汽自动识别功能，能自动选择数学模型，减少了计量误差；7、故障自动检测、自动恢复功能，能实时发现一次仪表（温度、压力变送器）的故障，自动切换到手动设定补偿模式运行，减少计量误差；8、正常使用温度、压力范围设定、报警功能，一但超差，就可对相应的仪表进行检查、校验；9、网络功能，通过简单联线即可实现全系统的实时联网，进行监控，全面提升管理水平。相信通过以上的介绍，能够使大家对蒸汽流量计有一个较为全面的认识，对选择合适的蒸汽流量计有所帮助。