在石油、化工、冶金等行業(yè)里，對(duì)于飽和蒸汽的流量測(cè)量是較為常見(jiàn)的，而飽和蒸汽的補(bǔ)償問(wèn)題也是很普遍的，所以我們就飽和蒸汽補(bǔ)償方法的選擇做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，希望對(duì)在工作中遇到此類問(wèn)題的朋友們有所幫助。
一、查表法求取密度的一致性
飽和蒸汽采用溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償，在本質(zhì)上是一樣的。其原因在于飽和狀態(tài)的蒸汽，其壓力和溫度之間呈單值函數(shù)關(guān)系，從蒸汽溫度查出的密度同與此溫度對(duì)應(yīng)的壓力查出的密度是一致的。因此，采用溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償在原理上都是可行的。
二、補(bǔ)償度的差異
采用溫度補(bǔ)償和壓力補(bǔ)償分別能得到多少補(bǔ)償度，不僅同溫度傳感器和壓力變送器的準(zhǔn)確度有關(guān)，而且同流量計(jì)類型、具體測(cè)量對(duì)象的工況和壓力變送器的量程選擇有關(guān)。總體來(lái)說(shuō)測(cè)溫對(duì)補(bǔ)償度影響較大，具體分析如下。
1、 溫度傳感器度等級(jí)的考慮。
測(cè)溫誤差同溫度傳感器的度等級(jí)和被測(cè)溫度數(shù)值有關(guān)，例如壓力為0.7Mpa的飽和蒸汽，用*鉑熱電阻測(cè)溫，其誤差限為±0.49℃，如果用此測(cè)量結(jié)果查蒸汽密度表，以進(jìn)行補(bǔ)償，則流量補(bǔ)償不確定度約為±0.56％R（差壓式流量計(jì)）到±1.11％R（渦街流量計(jì)）。而若用B級(jí)鉑熱電阻測(cè)溫，其誤差限就增為±1.15℃，則流量補(bǔ)償不確定就增為±1.31％R（差壓式流量計(jì)）到±2.61％R（渦街流量計(jì)）。顯然，B級(jí)鉑熱電阻用于此類用途可能引起的誤差是可觀的，所以一般不宜采用。這里僅就不同度等級(jí)的測(cè)溫元件作相對(duì)比較。當(dāng)然，這里所說(shuō)的誤差還僅為測(cè)溫元件這一環(huán)節(jié)，至于流量測(cè)量系統(tǒng)的不確定度，還須計(jì)入流量二次表、流量傳感器、流量變送器等的影響。
2、 測(cè)溫誤差對(duì)流量測(cè)量結(jié)果的影響。
溫度測(cè)量誤差同流量測(cè)量結(jié)果的關(guān)系，對(duì)于過(guò)熱蒸汽來(lái)說(shuō)影響并不大，例如溫度為250℃的過(guò)熱蒸汽，若測(cè)溫誤差為1℃，在作溫度補(bǔ)償時(shí)引起流量測(cè)量結(jié)果不確定度約為0.096％R（差壓式流量）到0.19％R（渦街流量計(jì)）。影響較大的是溫度信號(hào)用于飽和蒸汽流量測(cè)量中的補(bǔ)償，例如壓力為0.7Mpa的飽和蒸汽，其平衡溫度為170.5℃，對(duì)應(yīng)密度為4.132kg/m3，如果測(cè)溫誤差為-1℃，并據(jù)此查飽和蒸汽密度表，則查得密度為4.038kg/m3，引起流量測(cè)量誤差約為-1.14℃（差壓式流量計(jì)）到-2.27％R（渦街流量計(jì)）。
3、 壓力變送器度等級(jí)、測(cè)壓誤差及其影響。
壓力測(cè)量誤差同壓力變送器的度等級(jí)和量程有關(guān)，例如，選用0.2級(jí)度、0～1Mpa測(cè)量范圍的壓力變送器測(cè)量0.7MPa飽和蒸汽壓力，其誤差限為±2kPa。如果用此結(jié)果查蒸汽密度表，以進(jìn)行補(bǔ)償，則此誤差限引起的流量補(bǔ)償不確定度約為±0.13％R（差壓式流量計(jì)）到±0.25％R(渦街流量計(jì))。顯然，壓力補(bǔ)償能得到的補(bǔ)償度比溫度補(bǔ)償高。
三、投資的差異
從節(jié)約投資和減少安裝工作量的角度考慮，因?yàn)橐恢сK熱電阻的價(jià)格只及壓力變送器的幾十分之到幾分之一，所以采用溫度補(bǔ)償較經(jīng)濟(jì)。
四、具體實(shí)施時(shí)的困難
1、上面所述的兩種補(bǔ)償方法都是可行的這一觀點(diǎn)，僅僅是從原理上所作的討論，在具體實(shí)施時(shí)還會(huì)出現(xiàn)其他問(wèn)題。
由于相變而進(jìn)入過(guò)熱狀態(tài)。對(duì)于飽和蒸汽，以較高的流速流過(guò)渦街流量計(jì)時(shí)，由于壓損引起的絕熱膨脹往往使蒸汽進(jìn)入過(guò)熱狀態(tài)，這時(shí)仍舊將它看作飽和蒸汽，并根據(jù)蒸汽溫度去查飽和蒸汽密度表，得到的數(shù)值明顯偏高。
2、安裝困難。
用來(lái)測(cè)量飽和蒸汽質(zhì)量流量的差壓式流量計(jì)，若選擇溫度補(bǔ)償，常因測(cè)溫套管距節(jié)流件太近而對(duì)流動(dòng)狀態(tài)造成干擾或根本就無(wú)法安裝到理想部位而修改方案。
由于上述種種原因，使得在測(cè)量飽和蒸汽質(zhì)量流量時(shí)，僅僅測(cè)量溫度，并據(jù)此查密度表，進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量流量，在實(shí)踐中應(yīng)用的并不多。
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