高溫蒸汽流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。高溫蒸汽流量計采用*的差動技術,配合隔離、屏蔽、濾波等措施,克服了同類產品抗震性差、小信號數據紊亂等問題,并采用了*的傳感器封裝技術和防護措施,保證了產品的可靠性。產品有基本型和復合型兩種型式,基本型測量單量信號;復合型可同時實現溫度、壓力、流量的測量。每種型式都有整體、分體結構,以適應不同的安裝環境。
高溫蒸汽流量計便是依據卡門旋渦原理進行封閉管道流體流量測量的新型流量計。因其具有良好的介質適應能力,無需溫度壓力補償即可直接測量蒸汽、空氣、氣體、水、液體的工況體積流量,配備溫度、壓力傳感器可測量標況體積流量和質量流量,是節流式流量計的理想替代產品。為提高渦街流量計的耐高溫及抗振動性能,我公司新近開發出了ABGYUG改進型渦街流量傳感器,因其*的結構和選材使該傳感器可在高溫(350℃)、強振動(≤1g)的惡劣工況下使用。
在實際應用中,往往大流量遠低于儀表的上限值,隨著負荷的變化,小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的佳工作段,為了解決這一問題,高溫蒸汽流量計通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結構尺寸小,僅為工藝管內徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗*,采用鋰電池供電可不間斷運行一年以上,節省了電纜和顯示儀表的采購安裝費用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。高溫蒸汽流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質量流量。溫壓補償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質的溫度和壓力,從而顯示氣體的標況體積流量。
隨著成本意識的不斷增強,對高溫蒸汽流量計的準確性提出了更高的要求,流量測量的溫度、壓力補償逐漸被提到了重要位置。蒸汽流量計計由于流量測量裝置的設計過程中,提供的設計溫度、壓力與實際運行的工作溫度、壓力有一定的差異或者由于工藝造成流體溫度、壓力波動較大,致使測出的流量不能真實反映其工作狀態下的實際流量。絕大多數流量計,只有在流體工況與設計條件一致的情況下才能保證較高的測量精度,有些流體如氣體、蒸汽,流體工況變化對測精度的影響特別大,必須進行補償。因此,補償所用的數學模型是決定儀表準確度的決定因素。當今流量儀表新產品層出不窮,各種新型高溫蒸汽流量計不斷涌現儀表市場,這些儀表各自有其技術經濟特點,所采用的補償數學模型也不盡相同。
1.過熱蒸汽計量的補償
蒸汽流量計計在蒸汽的計量上,密度雖然也是溫度、壓力的函數,但不再遵循理想氣體狀態方程,且在不同壓力、溫度區間,函數關系不同,很難用一個簡單的函數關系式表示,因此著重論述一下常用水蒸氣密度的確定方法。
2.密度的確定
計量工程上應用的水蒸氣大多處于剛剛脫離液態或離液態較近,它的性質與理想氣體大不相同應視為實際氣體。水蒸氣的物理性質較理想氣體要復雜的多,故不能用簡單的數學式加以描述,所以,在以往的工程計算中,凡涉及水蒸氣的狀態參數數值,大都從水蒸氣表中查出。把水蒸汽狀態參數表裝入儀表內存中,數據量很大。隨著電子技術的發展,計算機(或單片機)已廣泛應用于流量測量儀表中,高溫蒸汽流量計其存儲能力、快速計算能力為準確、快速地確定水蒸氣的密度提供了有力的手段。