蒸汽流量計在工業生產中的使用與維護
點擊次數：2345 發（fā）布時間：2021-03-19 07:51:32
摘要: 蒸汽流量計是速度式流量計，具有溫壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積算功能。選用儀（yí）表（biǎo）類型時要考慮應用場合、精度要求和儀表功能等因素。該文介紹蒸汽流量計（jì）的正確安裝和維護及其在使用（yòng）過（guò）程中常見故障現象和處理方法
引言
蒸汽流量計是速度式流量計之一，主要用於工業管道介質流體的（de）流量測量，如液體、氣（qì）體、蒸氣等單相（xiàng）流滿管（guǎn）介質的測量。有模擬量標準信號或數（shù）字量脈衝信號輸（shū）出，智能流量顯（xiǎn）示儀，具有溫壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積（jī）算功能。便於計算（suàn）機等數字係統配（pèi）套使（shǐ）用，是一種（zhǒng）比較先進、理想的流量儀表。
1 蒸汽流量計的工作原（yuán）理
蒸汽流量計是由漩（xuán）渦發生體、頻（pín）率檢測器和信（xìn）號轉換器（qì）等環節組成，輸出 4 ～ 20 mADC 信號或脈衝電壓（yā）信號。其測量（liàng）原理是在流動的流（liú）體（tǐ）中（zhōng）的垂直流動方向安放 1 根或多根非流體（tǐ）型阻流體（tǐ），在一定的流量範圍內（nèi），流體（tǐ）在阻流體兩側交替地分離、釋放（fàng）出 2 串（chuàn）頻率正比於管道內的（de）平均流速、規則的（de）、不對稱（chēng）有規律的交替漩渦列，如圖 1 所示，且兩側漩渦旋轉方向相反（fǎn）。采用檢測元件測出漩渦頻率（lǜ）就可以推算出流體的流量。
假設被測介質的平均流速為 v，旋渦的發生頻率為 f，旋渦發生體迎麵寬度為 d，一側漩渦產生的（de）頻率 f 與 v 和 d 之間有如下關係式:
式中: Sr是雷諾數的函數，在 ＲeD = 2 ×104 ～ 7×106範圍內，氣體（tǐ） 5 ～ 50 m /s; 液體 0． 5 ～ 7 m /s，當旋渦發生體的形狀和尺寸一定時，Sr可視為常數，渦街頻率與體積流量成比例關係，不受（shòu）流體物理性質和組份變化的影響。
蒸汽流量計可以測量單（dān）相流狀態下的液體、氣體和蒸汽的流量，在混（hún）相流體狀態時，流量計（jì）是不能作出精確測量的。
2 蒸汽流量計的選用
蒸（zhēng）汽流量計按傳（chuán）感器分為法蘭式、夾持式和插入式。選型時優先考慮法（fǎ）蘭式，其次是夾持式。原因是夾持式和插入式流（liú）量計（jì）的精度（dù）受（shòu）安裝影響較大，不規範的安裝將產生很大的測量誤差（chà）。無需做精確控製和計量的場合，可以選用（yòng）插入式蒸汽（qì）流量計。
蒸汽流量（liàng）計有（yǒu）一體式和分（fèn）體式兩種類型，在高溫環境或高空（kōng）或井中安裝的場合，為了（le）改善儀表（biǎo）的工作環境或方（fāng）便儀表（biǎo）的檢修選用分體式儀表。采用一體式（shì）儀（yí）表時，安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便（biàn）安裝接線和定期（qī）維護。
3 蒸汽流量計的溫壓補（bǔ）償
氣（qì）體是可壓縮流體，當溫度和（hé）壓力變化時，其體積量（liàng）將隨之改變。氣體流量測量時均要求流量計（jì）輸出標準體（tǐ）積流量（liàng）或質（zhì）量流量，而蒸汽流量計隻能測量出工況下的體積流量，所以蒸汽流量（liàng）計測（cè）量一般氣體（tǐ）或蒸（zhēng）汽時儀表（biǎo）選型一定要考慮溫壓（yā）補償功能。通過溫壓補償可以將工況體積流量轉換為質量流量或標況（kuàng）體積流量。測（cè）量一般氣體時，補（bǔ）償原理是根據標（biāo）準氣體狀態方程式:
式中（zhōng）: P0，P1分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力( Pa) ; T0，T1 分別為標準狀態下和工況下的熱力（lì）學溫度( K) ; V0，V1分（fèn）別（bié）為標準狀態下和（hé）工況下的氣（qì）體體積。
測量蒸汽（qì）時，不能使（shǐ）用標準氣體狀態方程（chéng）式，飽和蒸氣隻需壓力或溫度補償。一般有以下兩種補償方式（shì）:
一（yī）是當蒸汽流量計傳感器無內置壓（yā）力、溫度檢測元件時，隻能在儀（yí）表內部做靜態補償，就是輸入固定的溫度和（hé）壓力值用（yòng）於補償。此方法隻適用於溫度壓力變化不大的場所。蒸汽流量計傳感器有（yǒu）內置壓力和溫度檢測元件時，儀表（biǎo）根（gēn）據所測溫度和壓（yā）力判斷（duàn）蒸汽狀態是屬於飽和蒸氣還（hái）是過（guò）熱蒸汽，由儀表內部存儲的蒸汽（qì）數（shù）據庫自動計算質量流量。
二是采用蒸（zhēng）汽（qì）流量積算儀，將蒸汽流量（liàng）計所測工況體積流量以及溫度（dù）和壓力變送器所測信號傳到蒸汽流（liú）量積算儀，如圖 2 所示由蒸汽流量積算儀進行補償運算。蒸汽流量積算儀內置過熱蒸汽以及飽和蒸氣補（bǔ）償算法，可以（yǐ）輸出質量流量、標準體積流量甚（shèn）至熱量和（hé）比焓等。
4 蒸汽流量計的（de）安裝
蒸汽（qì）流（liú）量計的正確（què）安裝是保障儀表正常運（yùn）行的重要環節，若安裝不正確，輕則影響儀表的測量精度（dù），重則影（yǐng）響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。蒸汽流量計的（de）安裝（zhuāng）管道要避（bì）免高溫熱源和輻射源（yuán）的影響，安裝場所須有隔熱通風措施，避開（kāi）強（qiáng）腐蝕環境。為了消除電幹擾，現場布（bù）線要與高壓線、電源線和電力設備保持足夠的（de）距（jù）離。
蒸汽流量計盡量避免安裝在震動較強的管道上，特別是橫向震動（dòng）; 流量計盡量避免（miǎn）安裝在架空而過長的管道上（shàng），導致流（liú）量計下垂，造成法蘭的密封（fēng）泄漏; 若必須在上述兩（liǎng）種情況下安裝，需在傳感器的上下遊（yóu） 2D 處分別設置管道緊固裝置並加防（fáng）震墊。
蒸（zhēng）汽流量計安（ān）裝在室外應注意（yì）防水，電氣接口處應將電纜線彎成 U 形，避免水順著電纜線進入儀表殼內。蒸汽（qì）流（liú）量計（jì）安（ān）裝點的上遊較近處若安裝（zhuāng）有不（bú）斷開關的閥門，會影響流量計的（de）使用壽命，易對流量計造成永久（jiǔ）性損壞。
蒸汽流量計的口徑如果與工藝管道相同，不能（néng）滿足流量儀表（biǎo）要求時，或者在此流速下測量準確度不能保證時，需要縮小儀表（biǎo）口徑（jìng），從而提高管內流速，保證測量精度。上（shàng）下遊必須有足夠（gòu）的直管段，若傳感器（qì）安裝點的上（shàng）遊在同一（yī）平麵（miàn）上有 2 個 90°彎（wān）頭時，上（shàng）遊直管段≥25D，下遊直管段≥5D。根據測量的需要，需在蒸（zhēng）汽流量計附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下遊的( 3 ～ 5) D 處，測溫點應在傳感器下遊的( 6 ～ 8) D 處，如圖（tú） 3 所示。
5 蒸汽流量計的維護與故障處（chù）理
蒸汽流（liú）量計無可動部件（jiàn），所以在正常使用情況下，維護工作量較少。在儀表投用的初始階段，要求液體流量緩慢增加，以免損壞儀表的渦街發生體。
5． 1 蒸汽流量計的（de）維護
日（rì）常（cháng）維護的任務是: 密切關注（zhù）蒸汽流量計顯示（shì）板（bǎn）的低電池指示（shì）燈，如有閃光（guāng）現象應盡（jìn）快更換內部電池; 定期（qī）檢查屏蔽和接地情況，消除外界幹擾，有時指示問題是由於（yú）受到幹擾造成的; 定期清洗蒸汽流量計的探頭，探頭檢測孔如果被汙（wū）物堵塞，會影（yǐng）響正常測量。
5． 2 蒸汽流量計的故障現象與處理
現象 1: 計量不準。處理方法: 檢查儀表 K 係數或口徑等關鍵參（cān）數設置（zhì）; 檢查測量氣體或蒸汽時補償方式或參數是否正（zhèng）確; 檢查流量計安裝時墊片是否同心或伸入管道等等（děng）。
現（xiàn）象 2: 傳感器損壞。處理方法（fǎ）: 在蒸汽測量中，99% 的蒸汽流量計傳（chuán）感器損壞（huài）原（yuán）因是因為水錘，為避免水錘的產生需（xū）在工藝管線（xiàn）增（zēng）加疏水器; 檢查傳（chuán）感器（qì）材質選擇是否正確，介質是否腐蝕儀表傳感（gǎn）器; 檢（jiǎn）查傳感器工作溫度是否大於額（é）定值（zhí）。
6 結語
蒸汽流量計采（cǎi）用微功耗（hào）高新（xīn）技術，采用鋰電（diàn）池供電，可不間斷（duàn）運行（háng） 2 年以上; 可就地（dì）顯示瞬時流量、累積流量等。蒸（zhēng）汽流量計廣泛適用於化工、石油、冶金、電力、煤炭等領域。隻有在正確選型、正確安（ān）裝（zhuāng）和正確維護（hù）下（xià）才能保證其發揮（huī）應有（yǒu）的作（zuò）用。
蒸汽（qì）流量計如何正確選型 關於蒸汽流量（liàng）計如何選型 蒸汽流量計量產生影響的主（zhǔ）要問題有哪些 蒸汽流量（liàng）計（jì）的基（jī）本原理 蒸汽流量計常見故障檢查處理和維護 蒸汽流量計設備如何預防堵塞處理（lǐ） 蒸（zhēng）汽式流量計,高（gāo）壓蒸汽流量計 蒸汽流量計價格,蒸汽預（yù）付費流量計 蒸汽流量計價格,電廠蒸汽流量計 蒸汽流量計廠家,高壓蒸汽用什麽流量（liàng）計 蒸汽（qì）流量計廠（chǎng）家（jiā）,測蒸汽的流（liú）量計 蒸汽流量計在工程應用中要應對一係列（liè）問題（tí）及相關解（jiě）決方法（fǎ） 解（jiě）決蒸汽流量計故障（zhàng）的實驗方案說明（míng） 實（shí）例集中蒸汽流量計改造（zào）及策略控製（zhì）分析 蒸汽（qì）流量計的（de）原理與空氣標（biāo）定及蒸汽裝置的數據對比 蒸汽流量（liàng）計在工業生產中的使用（yòng）與維護 蒸汽流量計（jì）的（de）工作原（yuán）理與結構分析 蒸汽流量計選型參數表 蒸汽流量計安裝要求 蒸（zhēng）汽流量計選型樣譜與訂貨須知 蒸（zhēng）汽流量計有幾種 蒸汽流量計（jì）液晶表頭的參數設置 蒸汽流量計接（jiē）線端子圖 影響飽和蒸汽流量計測量的因素及解決（jué）此類問題的途徑 溫壓補償蒸汽流量計與楔形流量（liàng）計（jì）的優缺點及選型注意（yì）事項 關於鍋爐（lú）蒸汽（qì）流量計的產生（shēng）誤差原因及日常（cháng）維護要點 管道蒸汽流量（liàng）計在安裝調試中會（huì）遇到的四種故障原（yuán）因分析 一寸管道蒸汽流量計應用時的故障處理分析 影響（xiǎng）管道內蒸汽流量計在蒸汽計量中準確度因（yīn）素的分析 影響煤氣40管道蒸汽（qì）流（liú）量計精（jīng）確度的因素（sù）及應對策略
引言
蒸汽流量計是速度式流量計之一，主要用於工業管道介質流體的（de）流量測量，如液體、氣（qì）體、蒸氣等單相（xiàng）流滿管（guǎn）介質的測量。有模擬量標準信號或數（shù）字量脈衝信號輸（shū）出，智能流量顯（xiǎn）示儀，具有溫壓補償、瞬時流量顯示和累積流量積（jī）算功能。便於計算（suàn）機等數字係統配（pèi）套使（shǐ）用，是一種（zhǒng）比較先進、理想的流量儀表。
1 蒸汽流量計的工作原（yuán）理
蒸汽流量計是由漩（xuán）渦發生體、頻（pín）率檢測器和信（xìn）號轉換器（qì）等環節組成，輸出 4 ～ 20 mADC 信號或脈衝電壓（yā）信號。其測量（liàng）原理是在流動的流（liú）體（tǐ）中（zhōng）的垂直流動方向安放 1 根或多根非流體（tǐ）型阻流體（tǐ），在一定的流量範圍內（nèi），流體（tǐ）在阻流體兩側交替地分離、釋放（fàng）出 2 串（chuàn）頻率正比於管道內的（de）平均流速、規則的（de）、不對稱（chēng）有規律的交替漩渦列，如圖 1 所示，且兩側漩渦旋轉方向相反（fǎn）。采用檢測元件測出漩渦頻率（lǜ）就可以推算出流體的流量。
假設被測介質的平均流速為 v，旋渦的發生頻率為 f，旋渦發生體迎麵寬度為 d，一側漩渦產生的（de）頻率 f 與 v 和 d 之間有如下關係式:
式中: Sr是雷諾數的函數，在 ＲeD = 2 ×104 ～ 7×106範圍內，氣體（tǐ） 5 ～ 50 m /s; 液體 0． 5 ～ 7 m /s，當旋渦發生體的形狀和尺寸一定時，Sr可視為常數，渦街頻率與體積流量成比例關係，不受（shòu）流體物理性質和組份變化的影響。
蒸汽流量計可以測量單（dān）相流狀態下的液體、氣體和蒸汽的流量，在混（hún）相流體狀態時，流量計（jì）是不能作出精確測量的。
2 蒸汽流量計的選用
蒸（zhēng）汽流量計按傳（chuán）感器分為法蘭式、夾持式和插入式。選型時優先考慮法（fǎ）蘭式，其次是夾持式。原因是夾持式和插入式流（liú）量計（jì）的精度（dù）受（shòu）安裝影響較大，不規範的安裝將產生很大的測量誤差（chà）。無需做精確控製和計量的場合，可以選用（yòng）插入式蒸汽（qì）流量計。
蒸汽流量（liàng）計有（yǒu）一體式和分（fèn）體式兩種類型，在高溫環境或高空（kōng）或井中安裝的場合，為了（le）改善儀表（biǎo）的工作環境或方（fāng）便儀表（biǎo）的檢修選用分體式儀表。采用一體式（shì）儀（yí）表時，安裝點周圍應該留有較充裕的空間，以便（biàn）安裝接線和定期（qī）維護。
3 蒸汽流量計的溫壓補（bǔ）償
氣（qì）體是可壓縮流體，當溫度和（hé）壓力變化時，其體積量（liàng）將隨之改變。氣體流量測量時均要求流量計（jì）輸出標準體（tǐ）積流量（liàng）或質（zhì）量流量，而蒸汽流量計隻能測量出工況下的體積流量，所以蒸汽流量（liàng）計測（cè）量一般氣體（tǐ）或蒸（zhēng）汽時儀表（biǎo）選型一定要考慮溫壓（yā）補償功能。通過溫壓補償可以將工況體積流量轉換為質量流量或標況（kuàng）體積流量。測（cè）量一般氣體時，補（bǔ）償原理是根據標（biāo）準氣體狀態方程式:
式中（zhōng）: P0，P1分別為標準狀態下和工況下的絕對壓力( Pa) ; T0，T1 分別為標準狀態下和工況下的熱力（lì）學溫度( K) ; V0，V1分（fèn）別（bié）為標準狀態下和（hé）工況下的氣（qì）體體積。
測量蒸汽（qì）時，不能使（shǐ）用標準氣體狀態方程（chéng）式，飽和蒸氣隻需壓力或溫度補償。一般有以下兩種補償方式（shì）:
一（yī）是當蒸汽流量計傳感器無內置壓（yā）力、溫度檢測元件時，隻能在儀（yí）表內部做靜態補償，就是輸入固定的溫度和（hé）壓力值用（yòng）於補償。此方法隻適用於溫度壓力變化不大的場所。蒸汽流量計傳感器有（yǒu）內置壓力和溫度檢測元件時，儀表（biǎo）根（gēn）據所測溫度和壓（yā）力判斷（duàn）蒸汽狀態是屬於飽和蒸氣還（hái）是過（guò）熱蒸汽，由儀表內部存儲的蒸汽（qì）數（shù）據庫自動計算質量流量。
二是采用蒸（zhēng）汽（qì）流量積算儀，將蒸汽流量（liàng）計所測工況體積流量以及溫度（dù）和壓力變送器所測信號傳到蒸汽流（liú）量積算儀，如圖 2 所示由蒸汽流量積算儀進行補償運算。蒸汽流量積算儀內置過熱蒸汽以及飽和蒸氣補（bǔ）償算法，可以（yǐ）輸出質量流量、標準體積流量甚（shèn）至熱量和（hé）比焓等。
4 蒸汽流量計的（de）安裝
蒸汽（qì）流（liú）量計的正確（què）安裝是保障儀表正常運（yùn）行的重要環節，若安裝不正確，輕則影響儀表的測量精度（dù），重則影（yǐng）響儀表的使用壽命，甚至會損壞儀表。蒸汽流量計的（de）安裝（zhuāng）管道要避（bì）免高溫熱源和輻射源（yuán）的影響，安裝場所須有隔熱通風措施，避開（kāi）強（qiáng）腐蝕環境。為了消除電幹擾，現場布（bù）線要與高壓線、電源線和電力設備保持足夠的（de）距（jù）離。
蒸汽流量計盡量避免安裝在震動較強的管道上，特別是橫向震動（dòng）; 流量計盡量避免（miǎn）安裝在架空而過長的管道上（shàng），導致流（liú）量計下垂，造成法蘭的密封（fēng）泄漏; 若必須在上述兩（liǎng）種情況下安裝，需在傳感器的上下遊（yóu） 2D 處分別設置管道緊固裝置並加防（fáng）震墊。
蒸（zhēng）汽流量計安（ān）裝在室外應注意（yì）防水，電氣接口處應將電纜線彎成 U 形，避免水順著電纜線進入儀表殼內。蒸汽（qì）流（liú）量計（jì）安（ān）裝點的上遊較近處若安裝（zhuāng）有不（bú）斷開關的閥門，會影響流量計的（de）使用壽命，易對流量計造成永久（jiǔ）性損壞。
蒸汽流量計的口徑如果與工藝管道相同，不能（néng）滿足流量儀表（biǎo）要求時，或者在此流速下測量準確度不能保證時，需要縮小儀表（biǎo）口徑（jìng），從而提高管內流速，保證測量精度。上（shàng）下遊必須有足夠（gòu）的直管段，若傳感器（qì）安裝點的上（shàng）遊在同一（yī）平麵（miàn）上有 2 個 90°彎（wān）頭時，上（shàng）遊直管段≥25D，下遊直管段≥5D。根據測量的需要，需在蒸（zhēng）汽流量計附近測量壓力和溫度時，測壓點應在傳感器下遊的( 3 ～ 5) D 處，測溫點應在傳感器下遊的( 6 ～ 8) D 處，如圖（tú） 3 所示。
5 蒸汽流量計的維護與故障處（chù）理
蒸汽流（liú）量計無可動部件（jiàn），所以在正常使用情況下，維護工作量較少。在儀表投用的初始階段，要求液體流量緩慢增加，以免損壞儀表的渦街發生體。
5． 1 蒸汽流量計的（de）維護
日（rì）常（cháng）維護的任務是: 密切關注（zhù）蒸汽流量計顯示（shì）板（bǎn）的低電池指示（shì）燈，如有閃光（guāng）現象應盡（jìn）快更換內部電池; 定期（qī）檢查屏蔽和接地情況，消除外界幹擾，有時指示問題是由於（yú）受到幹擾造成的; 定期清洗蒸汽流量計的探頭，探頭檢測孔如果被汙（wū）物堵塞，會影（yǐng）響正常測量。
5． 2 蒸汽流量計的故障現象與處理
現象 1: 計量不準。處理方法: 檢查儀表 K 係數或口徑等關鍵參（cān）數設置（zhì）; 檢查測量氣體或蒸汽時補償方式或參數是否正（zhèng）確; 檢查流量計安裝時墊片是否同心或伸入管道等等（děng）。
現（xiàn）象 2: 傳感器損壞。處理方法（fǎ）: 在蒸汽測量中，99% 的蒸汽流量計傳（chuán）感器損壞（huài）原（yuán）因是因為水錘，為避免水錘的產生需（xū）在工藝管線（xiàn）增（zēng）加疏水器; 檢查傳（chuán）感器（qì）材質選擇是否正確，介質是否腐蝕儀表傳感（gǎn）器; 檢（jiǎn）查傳感器工作溫度是否大於額（é）定值（zhí）。
6 結語
蒸汽流量計采（cǎi）用微功耗（hào）高新（xīn）技術，采用鋰電（diàn）池供電，可不間斷（duàn）運行（háng） 2 年以上; 可就地（dì）顯示瞬時流量、累積流量等。蒸（zhēng）汽流量計廣泛適用於化工、石油、冶金、電力、煤炭等領域。隻有在正確選型、正確安（ān）裝（zhuāng）和正確維護（hù）下（xià）才能保證其發揮（huī）應有（yǒu）的作（zuò）用。
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