差壓式流量計在蒸汽計量中的應用
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隨著我國大中型企業的不斷深化改革，企業內部各分廠（車間）的經濟效益獨立核算，蒸汽計量工作已被越來越多的企業所重視。蒸汽計量關系到能源水泵的統計和考核，直接關系到產汽單位和用汽單位的經濟效益，同時，用汽單位正確控制蒸汽計量的多少，對生產工藝有很大的幫助。因此，流量儀表的正確選用尤為重要。目前工業上使用的流量計品種很多，由于差壓流量計結構簡單、通用性強、使用壽命長、信號便于遠傳等特點，已被廣泛應用。本文就差壓式流量計在蒸汽計量應用中的若干問題進行分析。
2 差壓式流量計的測量原理及組成
2.1 測量原理
充滿管里的流體經直線管道進入節流裝置，流束將在節流件處收縮，使流速加快，靜壓力降低，導致節流件前后產生差壓。流速增大，差壓也隨之增大，因此，通過測量差壓，可以確定流量，見圖1。
圖1 角接取壓法孔板裝置
差壓式流量計由節流裝置、引壓導管、三閥組、差壓變送器和二次儀表組成。見圖2。
圖2 差壓式流量計組成
標準節流件有三種類型，即：孔板、噴嘴、文丘利管。其中流體流過孔板所產生的壓力損失最大，且孔板具有制造簡單、適用性廣、使用壽命長等特點，工業生產中廣泛采用標準孔板，精度可達±0.5%～±1%，公稱徑為50～1200mm。
取壓裝置有兩個取壓口，一個是上游取壓口，一個是下流取壓口，上游取壓口引出流體的正壓力，下游取壓口引出流體的負壓力。
⑵差壓變送器。差壓變送器是差壓式流量計中的重要組成部分，它將節流裝置的差壓信號轉變成電流信號，以便于二次儀表處理和運算。早期使用的差壓變送器DDZ—Ⅱ（輸出0～10mA）和DDZ-Ⅲ（輸出4～20mA）型，其準確度均為±0.5%，基本能滿足工業計量的要求。目前，國內有兩種系列產品，一種是西安儀表廠生產的1151±0.5%系列差壓變送器，另一種是北京遠東儀表公司生產的1751系列，其準確度可達±0.25%。
⑶顯示儀表。顯示儀表將有效期壓變送氣產生的標準電流信號及其它裝置產生的補償信號進行開方并積算，顯示瞬時流量、累計流量及其它參量。對于壓力、溫度波動范圍較大的測量介質，如過熱蒸汽等，必須進行溫度、壓力補償，對于飽和蒸汽，應進行壓力（或溫度）補償。
常用的顯示儀表有電磁計數式的開方積算器和智能數顯式的流量積算儀。智能流量積算儀是采用單片微處理機組成快速修正系統，能與差壓、壓力、溫度變送器或與熱電偶、熱電阻配合，對被測介質由于壓力、溫度偏離設計工況引起的流量測量誤差及累計積算等，通過軟件實現自動補償和積算，從而提高測量精度及可靠性。
3 流量方程
由于氣體具有可壓縮性質，測量蒸汽應采用質量流量。
根據經典的伯努利定律、節流裝置的基本實用流量方程為：
由于影響的因素很多，通常利用經驗公式，直接實驗測定或查閱表格和曲線得到。
在實際生產中，由于鍋爐內壓力的變動，使蒸汽密度偏離設計時所采用的ρ值，從而導致測量誤差，因此實際流量的表示式為：
以絕對壓力≤2MPa的飽和蒸汽為例：
根據經驗公式P=（1/1.7235）P015/16 （4）
將⑷式進行線性化處理得
ρ2=ρ1（15P/16P0+1/16） ⑸
式中：P0-孔板設計時采用的絕對壓力MPa；P-工作壓力MPa。
將⑴與⑸代入⑶，得到：
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