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蒸汽流量计量时介质含水的影响

发布时间:2014-06-11  浏览:1172次  字号:  

存在问题
    上海的一家药业公司组建全厂蒸汽计量网的项目中,遇到了一个令人费解的故障,这个故障发生在一个测量过热蒸汽流量的系统中,这个系统的管道连接如图2.28所示。
    该工厂的锅炉房除了向全厂供应中压过热蒸汽外,还经减温减压系统向全厂供应0.4MPa(g), 160℃低压过热蒸汽。FIQ303就是对这路蒸汽进行计量的仪表。
    该套仪表与其他多台分表组成的低压蒸汽计量网,在投运后的半年内,一直运行正常,总表示值与各分表之和也基本相符。这一情况在年度停车大检修之后发生了变化,原来进出平衡的计量数据出现了负的管损,于是该工厂的能源科科长对FIQ303这套流量计的准确性提出异议。他的依据有两个:
    ①总表FIQ303 24h所计总量本来与各分表所计总量之和相差无几,但现在前者比后者低很多;
    ②锅炉煤耗陡增,本来1t煤可烧5t汽,可现在连4t都不到。
    显然,FIQ303现在严重偏低。
检查与分析
    在检查了各台仪表之后,发现各台仪表均正常。于是请涡街流量计制造厂上门服务,经检查发现这台DN35。的涡街流量计有“漏脉冲”现象存在,在正常的流量范围内,记录到数次如图2.29所示的输出波形。

    根据制造厂的经验,这种情况的存在可能是蒸汽带水引起。
    能源科工程师否定涡街流量计安装处蒸汽带水的可能性,理由是减温减压系统都有自动调节来保证其运行参数,于是一时没有结论。又过了一个星期,事态有了进一步的发展。从FC6000型流量演算器中的海量存储器查阅到的历史数据表明,该路流量示值逐渐减小,甚至有时减小到零,而这时,全厂生产照常进行,蒸汽一点不少用。
    进一步的检查焦点主要集中在蒸汽是否带水方面。能源科主要强调减压减压系统出口处的温度、压力参数。经查,减温器出口温度、压力显示正确。但是作者根据FC6000型仪表显示的温度、压力数据分析,涡街流量计安装处的蒸汽的确已进入饱和状态,于是要求打开疏水器验证。打开疏水器的切断阀(图2.28中的V2),大量凝结水喷出,20min也未排完,于是真相大白。待水排尽后,流量示值也恢复正常。
    至于大量凝结水是从哪里来的,随即进行了调查。经查在减温减压器出口到流量计之间只有一根装有阀V1的管道与外界相通,这根管道里有水,大检修之后,V1阀可能有泄漏,导致冷水入侵。
    这一事情的最后处理方法是在穿越马路前的管道最低处,增设一个疏水器,从而使流量计恢复正常测量。
讨论
    (1)蒸汽带水原因应冷静分析
    本实例中,涡街流量计安装处的管道内蒸汽是否带水的问题。能源科工程师的分析是有道理的。因为减温减压器出口管道上的双金属温度计显示温度高达160℃,而管道上的弹簧管压力表显示压力为0.4MPa (G),蒸汽的确是处于过热状态。从减温减压器到流量计安装地点,距离也只有30m,蒸汽在管道内高速流动30m的距离只需1s左右,温度降低值最多也就是1-2℃。
    然而,这是另一类引发蒸汽带水的问题.人们见得较多的蒸汽带水是由于蒸汽在管道内长距离输送,.管道自然散热引起的.因此,人们的经验干扰了本实例中的分析判断。这时,利用检测仪表提供的数据进行分析就变得极为重要。
    (2)为什么蒸汽严重带水时涡街流量计工作不正常
    涡街流量计只能测量单相流的流量,而湿饱和蒸汽属于两相流。在蒸汽严重带水时,涡街流量计容易出现‘“漏脉冲”现象,甚至完全没有输出。
    人们很早就发现蒸汽带水较多时,涡街流量计会出现“漏脉冲”现象。即蒸汽以较高而一稳定的流速通过旋涡发生体时,由于流体的惯性,涡街流量计的输出脉冲在时间坐标上的分布是近似均匀的。但在蒸汽带水较多时,脉冲却在某处少了一个,如图2.29所示。严重的时候,是少了很多脉冲,最严重的时候是完全没有脉冲输出,这可能同分布不均匀的体积较大的液滴撞击在旋涡发生体上,抑制了涡列的形成有关。

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