智能渦街流量計(jì)對過熱蒸汽和飽和蒸汽的判斷

    飽和蒸汽、過熱蒸汽是兩種不同狀態(tài)的蒸汽，它們的物理性質(zhì)也不同。測量蒸汽流量時(shí)，應(yīng)該判別蒸汽的狀態(tài)。在確定蒸汽的狀態(tài)后，才能用正確的密度公式進(jìn)行質(zhì)量流量的計(jì)算，否則會出現(xiàn)較大的誤差。

    當(dāng)應(yīng)用常規(guī)型渦街流量計(jì)測量蒸汽流量時(shí)，在某些工況下，例如在過熱蒸汽與飽和蒸汽之間的過渡區(qū)，如果不能正確判別蒸汽的狀態(tài)，就不能選準(zhǔn)蒸汽密度的計(jì)算公式。

    例如某企業(yè)的蒸煮車間使用的蒸汽是該企業(yè)自備電廠提供的過熱蒸汽經(jīng)減壓后輸送到車間的。在用汽車間現(xiàn)場安裝了一臺渦街流量計(jì)測量蒸汽的流量。在渦街流量計(jì)下游安裝了一臺Pt100 鉑電阻溫度變送器輸出的4-20mA 電流信號連接到流量顯示儀的輸人端由顯示儀計(jì)算顯示出蒸汽的質(zhì)量流量。為了監(jiān)測管道內(nèi)的蒸汽壓力，在管道上還安裝了一只指針式壓力表，指示蒸汽的壓力值。現(xiàn)場壓力表指示的蒸汽壓力為0.5MPa ，流量顯示的蒸汽溫度在155 ℃一160 ℃之間緩慢變化。在這種工況下用汽方流量顯示儀顯示的用汽量比供汽方確認(rèn)的用汽量少10% 。

    經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，這是由于蒸汽狀態(tài)不同引起的誤差。用汽車間所用蒸汽處于過熱蒸汽與飽和蒸汽的中間過渡狀態(tài)。如果按155 ℃和絕壓0.6MPa 計(jì)算，此時(shí)蒸汽已是濕飽和蒸汽，有部分蒸汽冷凝成飽和水，渦街流量計(jì)無法測量這部分冷凝水的流量。如按155 ℃計(jì)算蒸汽的密度，該溫度下飽和蒸汽的密度為2.8865kg/m 3 當(dāng)按160 ℃和絕壓0.6MPa 計(jì)算蒸汽的流量時(shí)，此時(shí)蒸汽已是過熱蒸汽，其密度為3.166kg/ m 3 。在這兩種溫度下，蒸汽分別處在兩種不同的狀態(tài)，其密度相差約9% 。如果能實(shí)時(shí)判別蒸汽的狀態(tài)，并采取相應(yīng)措施，就可以避免上述誤差產(chǎn)生。

蒸汽狀態(tài)的判別，可以通過測量蒸汽的壓力和溫度實(shí)現(xiàn)。

以下經(jīng)驗(yàn)公式為蒸汽狀態(tài)判別提供了參考。即

測量蒸汽工作狀態(tài)下的表壓，再加上當(dāng)?shù)卮髿鈮海玫秸羝膲毫Γ蒙鲜骄涂捎?jì)算出該壓力下蒸汽的飽和溫度t so 把t s 與測量出的蒸汽溫度t 進(jìn)行比較，如果蒸汽溫度高于計(jì)算出的飽和溫度t s ，表明蒸汽處于過熱狀態(tài)，計(jì)算蒸汽的密度應(yīng)按過熱蒸汽密度公式進(jìn)行；反之，如果蒸汽溫度低于或等于飽和溫度t 。，則表明蒸汽已處于飽和狀態(tài)，蒸汽的密度應(yīng)按飽和蒸汽密度公式計(jì)算。 上式適用于壓力為0.01 ～4.0 MPa 范圍。在近年出現(xiàn)的智能型渦街流量計(jì)中，增加蒸汽狀態(tài)的判別, 提高了蒸汽流量計(jì)的準(zhǔn)確度。