孔板式蒸汽流量计在实际应用中的若干问题及对策

　　任何一种仪表,都有它的使用条件和适用范围,孔板式蒸汽流量计也不例外。孔板式蒸汽流量计的正确设计、检验、安装和使用是保证测量精度,提高测量可靠性的前提条件。笔者就孔板式蒸汽流量计在实际应用中出现的问题进行探讨。

　　1　节流装置的构成

　　节流装置由孔板、取压装置、节流件前100和节流件后50长的测量管段构成。

　　国家标准规定,新制的节流装置必须组装成套,检验合格后才许出厂,因此节流装置实际上还包括了连接法兰,取压引出的短导管和冷凝器。

　　2　节流件的技术指标和安装要求

　　(1)孔板开孔圆筒形厚度e0.005D≤e≤0.02D

　　在各处测量e的结果不得相差0.001D

　　(2)孔板厚度Ee≤E≤0.05D在各处测量E的结果不得相差0.005D

　　(3)孔板上游端面上任意两点之间的连线必须垂直于轴线,最大斜率应小于1%。

　　(4)上游侧孔板开孔直角入口边缘应该是尖锐的,无毛刺和划痕,若由于加工或磨损使直角入口边缘形成圆弧,则圆弧半径r≤0.0004d。

　　(5)节流件安装在管道中,必须与管道轴线垂直,允许最大不垂直度不得越过1°。

　　(6)必须安装在直管段上,并保持前有10倍于管径的直管段,后有5倍于管径的直管段。

　　3　节流件不符合标准要求带来的误差分析

　　以角接取压法为例,我们知道采用节流孔板测量过热蒸汽流量时,流量方程式为:

　　式中:α为流量系数

　　ε为过热蒸汽的膨胀系数

　　d为工作状态下的孔板开孔直径

　　γ为工作状态下的过热蒸汽重度

　　ΔP为孔板前后压差(ΔP=P1-P2)

　　3·1　流量系数α

　　流量系数α是与节流件型式、截面比m、雷诺数Re及管道内壁粗糙度等有关的一个参数。

　　通常,在孔板设计安装符合要求的情况下,用于过热蒸汽测量,其雷诺数Re一般趋向于一个临界值Rek,这时α仅是截面比m和管道内径D的函数,可以认为α是个恒定的常数,不会引起大的测量误差,其误差可以忽略掉。

　　但当孔板在使用一段时间后,由于化学腐蚀、微小颗粒的撞击等使孔板都有不同程度的变形,在节流件的结构异变不符合技术标准要求的情况下,对其流量系数α就有修正的要求,若设定修正系数为b,则根据不同情况,修正b的倾向,如表1所示。

　　由于上述原因,孔板式蒸汽流量计在实际应用中它的测量误差往往超过5%,有时甚至达到10%~20%,特别是蒸汽流量计用于供热,进行经济核算计量时,这一矛盾显得更为突出。

　　那么是不是孔板式流量计不能在实际中应用呢。不是的,可以这样认为,节流件尺寸及安装不符合要求可称其为非标准节流装置,只不过在实际使用中必须对整套节流装置流量系数用实验的方法重新校正。