蒸汽在工业生产中应用广泛,因此蒸汽的测量和过程控制非常重要。蒸汽有其特殊性,温度和压力都很大,对流量计的测量部件要求比较高。在流量变化频繁、变化范围大的情况下,为了满足其测量精度,要求流量计有较大的量程比。下面对几种常用的蒸汽测量流量计进行简单的对比分析。
1、孔板流量计
1、测量原理:差压原理
2、优点:(1)孔板蒸汽流量计是ZUI在流量计中最早的产品。它的特点是测量介质范围广,产品标准化。 (2)价格便宜。 (3) 精度。
3、局限性:(1)孔板长期测量精度低。孔板节流孔长期被流体冲刷磨损,径值比发生变化,不能保证长期测量精度。 (2)孔板堵塞面积大,压力损失大,会造成更多的能源浪费。 (3)孔板的量程比小,一般为3:1,在流量量程变化较大的工况下不能保证测量精度。 (4)孔板安装采用
管道安装,安装不方便,安装成本高,维护困难。
二、涡街流量计
1、测量原理:涡街流量计利用流体振荡原理测量流量。当流体通过管道中的口渴流量变送器时,在三角柱涡流发生器后交替产生与流量成正比的两排涡流。 , 涡流的释放频率与流速成正比,频率信号通过转换器转换成相应的流量值。
2、优点:(1)涡街产生的频率只是流量的函数,与介质的密度和粘度无关。 (2)范围比较宽,可达10:1。 (3)压力损失小,约为孔板的1/3~1/2。 (4)精度高,流量信号由高精度频率信号转换而来。在一定的雷诺数范围内,输出频率信号不受流体特性(密度、粘度)和成分的影响。 (5) 带节流压差
与流量计相比,无需导压管、三阀组等,减少了泄漏、堵塞和冻结(6)价格适中。
局限性: (1) 涡流分离的稳定性受流速分布畸变和旋流的影响。需要根据上游侧阻流件的不同形式配置足够长的直管段或安装流量调节器(整流器)。 (2)管道机械振动大于MIN,不宜用于强振动场所。 (3)仪器在脉动流和混相流方面缺乏理论研究和实践经验。 (4) 科捷的频率信号检测由电气转换器完成,耐温耐压等级有限,不适用于高温高压蒸汽的测量。
1、测量原理:结合文丘里管和文丘里管两种不同压差技术的优点,是一种非常独特的流量传感器。
2、优点:(1)精度高,可达0.5%的土壤,重复性好,可达0.05%(2)量程比高达65:1,对于量程变化大的工况优势明显。 (3)压力损失较小。 (4)对直管段无要求。 (5)对于小流量和低流量,通过“文丘里管”增加流量,以达到更好的测量效果。 “文丘里管”还具有整流功能,使长期运行稳定。 (6)测量部分无电气装置,耐温耐压高,适用于高温高压工况。
3、局限性:(1)价格比较贵,小口径DN200在6万元左右。
四、平均流速管流量计
1、测量原理:差压原理和径向速度平均原理。
2、优点: (1)量程比为10:1,适用于量程变化较大的工况。 (2) 测量精度±1%,重复性±0.1%。 (3) 耐高压高压,适用于高温高压蒸汽测量。 (4) 压力损失小,约为孔板的1/4~1/2。 (5)无需管道安装,安装简单,维护方便。 (6)价格适中
3、局限性:(1)对于频繁启停工况,在混相流动方面还缺乏理论研究和实践经验。
五、变面积流量计
1、测量原理:差压原理,根据流量变化,自动控制节流元件的流量,保证差压信号的稳定输出。
2、优点: (1) 包含传统差压流量计技术成熟、测量精度高等优点。 (2)量程比高达100:1。当ZUI的刻度流量、普通流量、小流量差异很大时,可以保证每种流量下的测量精度。 (3)依靠自身的节流元件过通量调节器来调节节流元件过通量,特别是在小流量的情况下,实现信号放大,提高测量精度。无需手动调整。