蒸汽總表和分表計量誤差簡析
蒸汽是由煤、天然氣、石油等能源轉(zhuǎn)化而來的二次清潔能源，具有清潔環(huán)保、能效高的特點。蒸汽被廣泛應(yīng)用于電力、石化、化工、橡膠、輪胎、造紙、印染、制藥、食品加工等各行各業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，我國每年蒸汽產(chǎn)量在20億噸以上。
隨著我國節(jié)能環(huán)保基本國策的落實和“十三五”節(jié)能減排目標(biāo)的推進(jìn)，對在能源領(lǐng)域占重大比重的蒸汽的節(jié)約顯得尤為重要，對蒸汽的準(zhǔn)確計量和有效管理也成為關(guān)鍵。然而，目前，我國蒸汽計量普遍精度低，有時偏差能達(dá)到百分之十幾甚至幾十，蒸汽計量總表遠(yuǎn)高于分表總和問題尤為嚴(yán)重。為此，孚雷德根據(jù)多年經(jīng)驗，在此與大家就相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分享。
最常用的蒸汽流量計
孔板流量計 孔板流量計基于伯努利原理。蒸汽流經(jīng)孔板時，由于自身的動量，會發(fā)生收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致流過的實際面積小于孔板面積。在孔板后0.5倍管徑處出現(xiàn)了收縮斷面，此處流速最大，壓力最低。根據(jù)蒸汽流速與壓力損失的平方根成比例，孔板流量計通過測試孔板前后壓差來計算蒸汽速度進(jìn)而得出蒸汽流量。孔板流量計是差壓式流量計的一種，其蒸汽流量不僅與壓差的平方根成比例，而且與蒸汽密度的平方根也成比例。
渦街流量計 在渦街流量計的管道部件內(nèi)有一個漩渦發(fā)生體（非線性的柱體），蒸汽流過漩渦發(fā)生體時會在其尾部產(chǎn)生有規(guī)則的漩渦，漩渦的頻率與蒸汽的速度成比例。這樣，通過測試漩渦的頻率就可測試出蒸汽的速度，進(jìn)而計算出蒸汽體積流量，乘以對應(yīng)的密度就得出蒸汽的質(zhì)量流量。
蒸汽計量總表為何遠(yuǎn)高于分表總和？
量程比 通常，流量計應(yīng)在其滿量程的80%—90%運行，即滿度流量為正常運行最大流量的1.1—1.25倍。孔板流量計的量程比為4:1或5:1，渦街流量計的量程比能達(dá)到25:1。如果流量計選型偏大，小流量低于其量程范圍下限值時，就會計量不正確和流量丟失。
蒸汽壓力損失 蒸汽長距離輸送勢必會產(chǎn)生較大壓力損失，使得下游流量計處蒸汽壓力降低，對應(yīng)的蒸汽密度也會減小，即使體積流量不變，流量計顯示的質(zhì)量流量也會隨之減少。
蒸汽含水大 蒸汽長距離輸送時，管道表面散熱而引起部分蒸汽冷凝，干度降低。濕蒸汽的密度大于干蒸汽的密度，如果在計量時不考慮這一點，流量計讀數(shù)會低于實際值。另外，對于渦街流量計，蒸汽中的水滴會影響漩渦發(fā)生而導(dǎo)致誤差。
管道口徑越大、保溫越差和外界溫度越低，產(chǎn)生的冷凝水越多。對于地下蒸汽管道，在雨季有時還被水浸泡，蒸汽冷凝會更加嚴(yán)重。 如果冷凝水被通過疏水閥自動排除或人工手動排除，下游蒸汽計量值更小于上游計量值。
蒸汽泄漏 經(jīng)常目睹蒸汽管道法蘭連接處以及疏水點漏汽，而地下管道漏汽很難被發(fā)現(xiàn)，因而也很容易被忽略。蒸汽輸送過程中的泄漏必然會造成下游蒸汽計量值的減少。
流量計的選型 流量計的選型應(yīng)該根據(jù)流量而不是根據(jù)管道口徑。按照管道選型往往會導(dǎo)致流量計口徑偏大，造成小流量因低于量程范圍而丟失。
流量計的安裝 流量計安裝時必須保證足夠的前后直管段。孔板和渦街蒸汽流量計，上下游至少有10倍和5倍的直管段。孔板流量計兩路取壓管分別在孔板前1倍管徑和后0.5倍管徑的位置。渦街流量計的壓力感應(yīng)點要安裝在下游5倍管徑處。流量計前如需縮徑，要采用偏心變徑。不要把蒸汽流量計安裝在半開的閥門下游，因為在半開閥的出口易產(chǎn)生漩渦，影響流量計計量。
取壓管堵塞 孔板流量計前端或前后兩端取壓管堵塞會引起無差壓而導(dǎo)致流量顯示歸零。渦街流量計的壓力補償管堵塞會引起蒸汽密度的下降而降低顯示值。
孔板的變形和直角邊磨損 水錘引起的孔板變形和孔板的直角邊緣磨損都會改變孔板特性，影響計量精度。
總之，影響蒸汽計量的既有流量計的選型、質(zhì)量、安裝、校驗、維護，還包括蒸汽品質(zhì)、蒸汽使用狀況和流量計的安裝環(huán)境等因素。