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测量蒸汽的流量,选用涡街与孔板的一些参考

蒸汽的两种形式:饱和蒸汽、过热蒸汽

饱和蒸汽是在一定压力下,液态水和气态水达到平衡状态时的蒸汽。它的温度和压力是一一对应的,有固定的沸点,在这个状态下,蒸汽的含水量达到最大值。

过热蒸汽是在饱和蒸汽的基础上,继续加热,使其温度高于该压力下的饱和温度。

例如,在标准大气压下,饱和蒸汽温度是100℃,如果将它继续加热到120℃,就变成了过热蒸汽。过热蒸汽的热焓更高,比饱和蒸汽多吸收了一部分显热,而且过热蒸汽相对更干燥,含水量更少。

01涡街流量计可以用于测量过热蒸汽和饱和蒸汽。

@对于饱和蒸汽,它的状态相对稳定,只要压力和温度处于对应的饱和状态,涡街流量计就能根据蒸汽的流速等参数进行流量测量。

@对于过热蒸汽,虽然温度和压力的关系不像饱和蒸汽那样固定,但涡街流量计依然可以利用其产生的卡门涡街原理来测量流速,进而计算流量。不过,在测量过热蒸汽流量时,需要准确设置蒸汽的密度等参数,因为过热蒸汽密度会随温度、压力变化而变化,这样才能更精准地测量流量。

02孔板流量计测量饱和蒸汽与过热蒸汽各有特点,难以简单评判哪个更好,具体分析如下:

测量精度

@饱和蒸汽:饱和蒸汽的温度和压力存在一一对应关系,工况相对稳定,测量时通过压力补偿等手段可获得较高精度.

@过热蒸汽:其温度和压力是两个独立参数,测量时需同时进行温度和压力补偿以获取准确密度值来计算质量流量,补偿环节增加了测量复杂性和误差风险,精度控制难度相对较大.

安装维护

一饱和蒸汽:饱和蒸汽中常含有液态水微粒,长期使用易使孔板磨损、腐蚀,导致测量精度下降,需定期检查维护。导压管、三阀组及连接接头处容易出现泄漏问题,增加了维护工作量.

二过热蒸汽:过热蒸汽不含液态水微粒,对孔板的磨损和腐蚀较小。但过热蒸汽温度高,对流量计材质及保温防护要求高,安装时需充分考虑管道热膨胀及流量计的耐高温性能.

压力损失

I饱和蒸汽:饱和蒸汽在通过孔板时会产生较大的压力损失,导致能源浪费和运行成本增加,在对压力损失敏感的系统中,会影响系统整体性能.

II过热蒸汽:与饱和蒸汽类似,过热蒸汽通过孔板时也会产生较大压力损失,对系统的能耗和效率有一定影响.

测量范围

I饱和蒸汽:孔板流量计测量饱和蒸汽的量程比一般为3:1,测量范围较窄,流量波动大时易造成测量值偏低,对于流量变化范围大的饱和蒸汽系统适应性较差.

II过热蒸汽:测量过热蒸汽时同样存在量程比小的问题,限制了其在流量变化范围大的过热蒸汽系统中的应用.

孔板流量计是基于节流原理来测量流量。它结构简单,成本较低,比较坚固耐用,适用的管径范围广。但它的压力损失较大,精度会受到流体的温度、压力、黏度等因素影响,而且长期使用时,孔板容易磨损或堵塞,尤其在蒸汽含有杂质的情况下。

涡街流量计是利用卡门涡街原理工作。它精度较高,测量范围较宽,压力损失小,并且在测量过程中对流体的密度变化比较敏感,适合测量过热蒸汽这种密度随温度和压力变化的情况。不过,涡街流量计相对复杂,成本较高,对安装要求也比较严格,如需要有足够长的直管段等。

如果蒸汽比较洁净、对压力损失要求不高、预算有限,孔板流量计是个不错的选择;如果对精度要求高、希望压力损失小、流体密度有变化(如过热蒸汽),涡街流量计更合适。

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