淺析蒸汽流量中溫壓補(bǔ)償若干問題

 一、蒸汽流量中溫壓補(bǔ)償

蒸汽流量中溫壓補(bǔ)償?shù)哪康模窃谡羝墓r偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，將蒸汽的密度對測量結(jié)果的影響予以修正，使測量結(jié)果接近真實(shí)流量值。因?yàn)檎羝幱跉怏w狀態(tài)，當(dāng)溫度、壓力變化時(shí)，其密度會發(fā)生很大的變化，如果不進(jìn)行補(bǔ)償，引起的誤差就會很大。例如，設(shè)計(jì)壓力為1MPa(表壓)的飽和水蒸汽，當(dāng)壓力下跌到0.8MPa時(shí)，密度下降到設(shè)計(jì)值的82%，若不進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，對差壓式流量計(jì)的影響將使示值升高10.4%，而對渦街流量計(jì)的影響將使示值升高21.9%。顯然，對溫度、壓力變化的流量測量對象，除直接法質(zhì)量流量計(jì)外，必須進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。

但是，自控設(shè)計(jì)人員在實(shí)施溫壓補(bǔ)償時(shí)遇到了一些問題，因?yàn)樗魵庠谳斔瓦^程中難免要發(fā)生相變，例如過熱蒸汽在經(jīng)過長距離輸送后，往往因沿途損失熱量而脫離過熱狀態(tài)，進(jìn)入飽和狀態(tài)，甚至變成汽液兩相，如果仍按過熱蒸汽來處理是否會有問題？飽和水蒸氣在送到生產(chǎn)裝置后往往要先減壓再使用，那么，減壓后的蒸汽是否仍然處于飽和狀態(tài)等。對于這些問題，如果處理不當(dāng)，就會引入額外的誤差。

二、蒸汽密度的求取 

 流量測量中溫壓補(bǔ)償?shù)闹饕蝿?wù)是將蒸汽的溫度、測量出來，并據(jù)此求出蒸汽密度。

蒸汽溫壓補(bǔ)償采用查表和內(nèi)插相結(jié)合的方法求取蒸汽密度，

1.查表的優(yōu)先權(quán)問題

對于過熱蒸汽來說，蒸汽密度隨蒸汽溫度、壓力變化的關(guān)系是三維空間中的一個(gè)曲面，有兩個(gè)自變量，因此在查密度表時(shí)就存在一個(gè)優(yōu)先權(quán)的問題。若先從壓力查起，就稱壓力優(yōu)先；若先從溫度查起，就稱溫度優(yōu)先。對于飽和蒸汽來說，若選壓力補(bǔ)償，則為壓力優(yōu)先；若選溫度補(bǔ)償，則為溫度優(yōu)先。

2.蒸汽狀態(tài)判別問題

根據(jù)判別結(jié)果，查不同的密度表。以過熱蒸汽為例從壓力測定值出發(fā)去查溫度，如果溫度測定值大于飽和溫度t1，則判別蒸汽為“過熱蒸汽，例如，t=t2則ρ=ρf2。如果溫度測定值小于t1，則判別蒸汽狀態(tài)為“過飽和蒸汽”。

3.飽和蒸汽密度求取方法

對用戶來說，不一定都要搞清楚，因?yàn)橛脩糁恍韪鶕?jù)自己所用的流體參數(shù)選擇合適的補(bǔ)償方法，并在菜單中填入有關(guān)數(shù)據(jù)即可。但是對于飽和蒸汽來說，究竟是采用壓力補(bǔ)償還是溫度補(bǔ)償是很重要的。

三、飽和蒸汽應(yīng)采用補(bǔ)償方式選擇

飽和蒸汽采用壓力補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償，從本質(zhì)上來說是一樣的，因?yàn)轱柡蜖顟B(tài)下的蒸汽壓力和溫度之間呈單值函數(shù)關(guān)系，從蒸汽壓力查出的密度同與此壓力相對應(yīng)溫度查出的密度是一致的。因此，采用壓力補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償都是可行的。

下面從一實(shí)例分析不同傳感器、變送器準(zhǔn)確度對補(bǔ)償誤差的影響。

因此，具體儀表選型時(shí)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)準(zhǔn)確度要求和資金承受能力，權(quán)衡利弊得失作出選擇。