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什么是涡街流量计的“漏脉冲”现象
发布日期:2017-8-23 6:40:56
涡街流量计的“漏脉冲”现象
    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,即在蒸汽流速平稳的情况下,涡街流量计应有与流速成正比的稳定的脉冲输出。但是有时却发现仪表的输出脉冲却莫明其妙地少了,从记录到的输出脉冲在二维坐标上的分布情况也能清楚看出,应当近似均匀分布的脉冲却在某一处少一个脉冲,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。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。
    有关这方面的实验研究,尚未见到文献报道,但是人们在使用现场已碰到不少,而且,处理这一问题的方法,人们也早已在应用。
    3.1 关于“漏脉冲”现象的实例之一
    上海的一家药业公司组建全厂蒸汽计量网的项目中,碰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4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,该厂能源科根据低压蒸汽网的数据平衡关系和锅炉的能量平衡关系作出了FIQ303指示偏低的判断。
    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DN350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5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。能源科主要强调减温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。能源科人员坚持认为疏水器不可能排出水,但为了说服仪表人员,还是同意打开疏水器的切断阀(图4中的V2)试一试。
    疏水阀打开后,大量凝结水喷出,二十分钟也未排光,于是真相大白。
    至于大量凝结水是从哪里来的,我们随即进行了调查。经查在减温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,能源科人员解释,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。
    3.2 关于“漏脉冲”现象的实例之二
    上海某热力公司新增一个热源厂,该厂生产的是饱和蒸汽,锅炉投运后对一个远在2公里处的用户供汽。其管网如图6所示。
    热力公司怀疑流量计不准,因为锅炉房出口的流量计FIQ01稳定显示2.5t/h左右的流量,而用户端流量计FIQ02显示时有时无,流量最大时也只有0.75t/h。
    据了解,热力公司为了减少热量损失,将沿途的31只疏水器全部关掉,显然流经FIQ02仪表处的蒸汽中含有大量凝结水。后将靠近用户表计处的几只疏水器打开,排掉管道中的凝结水,这样做了之后,流量计1t/h,至于该示值同FIQ01显示的2。5t/h之间的差值,应该是2公里长的管道热损耗引起的,热力公司接受了这一结论。
    4 对策
    4.1 X≤95%情况下的对策
    上面所述X>95%情况下的补偿,如果不做,仅仅是悬浮在蒸汽中的均匀分布的小水滴计不出,但是,在X<95%的情况下,如果不采取任何措施,测量结果就有可能大幅度偏低,甚至没有输出。
    在X<95%的情况下,采取措施的目的是使流量计实现正常测量。采取的措施是在流量计前充分疏水。
    疏水是否充分的标志是蒸汽管中是否排得出凝结水。如图7所示的配置中,疏水器如果只有极少有水排出,则表明流经涡街流量计的蒸汽中已经不存在或基本不存在分层流动的水。
    4.2 疏水点的合理布置
    疏水点的合理布置对充分疏水有关键性的作用。在图8(a)所示的实例中,凝结水的捕捉口太细,与蒸汽一起高速流动的凝结水,可能会有一部分不被捕捉口所收集,而流到下游。
    (1)湿蒸汽就属性而言是两相流体,但在湿度不高的情况下,可将其当作单相流体并用一般的流量计进行测量。
    (2)蒸汽严重带水,将使涡街流量计出现“漏脉冲”现象,更严重时,涡街流量计会完全没有脉冲输出。
    (3)对于蒸汽严重带水影响涡街流量计正常测量的情况,常用的处理方法是在涡街流量计上游的适当位置充分疏水。
    合理布置疏水器,使湿蒸汽的干度尽量提高,能保证涡街流量计正常测量。
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