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蒸汽流量标准装置及其研究意义

  • 发布者:合正仪器仪表

    发布日期:2018-04-01
  • 标准装置是开展计量研究的基础,是仪表量值溯源的手段。蒸汽流量计量量值的溯源一直是阻碍蒸汽流量计量仪表发展的一个关键因素,是制约蒸汽计量工作的一个重要环节。国内以蒸汽为工作介质的蒸汽流量计量检定装置在烟台、广州、天津等地都出现过。由于这些装置能源浪费大、操作复杂、精度低、检定过程危险等原因而停用。因此蒸汽流量计无处检定,量值无法溯源,计量的准确性   无从谈起。近几年来,为了解决蒸汽流量量值溯源的问题,用压缩空气、水代替蒸汽进行蒸汽流量计的检定,费用低,检定效率高。采用该检定方法虽然有   的科学道理,但会带来偏差。这需要开展相应的以蒸汽为介质的比对实验以及深入的理论研究,为计量误差的量化提供理论依据。
      一、蒸汽流量计量标准装置
      蒸汽流量计的检定方法有直接测量法和间接测量法两种方式,直接测量法又称为实流标定法,借助流量计量标准装置实现对仪表的检定与校准,具体过程是用计量标准装置测出被检流量计的流量,然后用标准流量与被检流量计示值进行比较,通过对比计算得到被检流量计的计量精度。间接测量方法是指通过测量与被检流量计流量相关的物理参数,获得相应流量准确度的一种测量方法。目前采用间接测量方法的只有标准差压式流量计,保证其相关的尺寸、粗糙度、形位公差等相关的物理量符合ISO5167或GB/T2624的加工精度要求,便可保证其流量计量的精度。目前,对于蒸汽流量仪表的检定则主要采用直接测量法即实流标定法。
      实流标定法蒸汽流量计量标准装置可分为标准表法和冷凝称重法,标准表法中的标准表主要选用差压式流量计或涡街流量计,让蒸汽介质通过标准表和被检表,读取标准表和被检表的流量进行比对,计算得到被检表的计量偏差。这种方式结构简单、设备精度低、投资成本小。但这种标准装置由于需要蒸汽汽源运行成本比较高,其标准表无法溯源。因此相对于冷凝称重法装置使用   少。
      冷凝称重法蒸汽流量计量标准装置以高温、高压的蒸汽为检测介质,以电子秤为主标准器,计量精度比较高,溯源方式也比较的直接。蒸汽流过被检流量计时进行温度和压力的采集,然后通过流量调节阀,进入换热器将蒸汽冷凝成水,   后冷凝水从换向器的出口流出,进入称重衡器进行称量。电子秤称量得到的冷凝水的质量可认为是流过被检流量计蒸汽的质量。
      蒸汽实流标准装置相对于其它标准装置具有以下特点:
      (1)蒸汽介质的高温、高压。装置中压力传感器、阀门、管道、夹表器等设施要具备耐高温、耐高压的特点。
      (2)蒸汽气源不稳定性。蒸汽气源来自电厂管网,受管网负荷的影响蒸汽总管压力会波动,蒸汽标准装置须克服扰动,确保检定过程中压力和温度的稳定。
      (3)蒸汽介质状态多样性。蒸汽在检测过程中由于热交换的存在,可能会发生相变,会直接影响到检测过程的精度,装置   具备良好的保温效果,保证检测过程中蒸汽的过热度。
      (4)蒸汽密度的动态检测。密度是蒸汽流量计算中关键的参数,密度受压力温度和蒸汽状态的影响,实时性要求高,要求装置能够迅速准确的测量出蒸汽的密度,参与到流量的计算中。
      二、蒸汽流量计量的意义
      计量是科学技术的基础,是评价科技发展水平的重要指标。流量计量是科学计量的一个重要组成部分,它在贸易结算、能源计量、过程控制、环境保护等诸多领域都起到了举足轻重的作用,因而己经成为推动经济发展的有力杠杆。特别是近年来,随着能源的全球性医乏,能源价格的走高,全球对流量计量的要求越来越高。因此,探索和研究满足各种使用条件的流量计,并提高其测量准确度就成为了流量计量工作者不懈的追求目标。
      水蒸汽是煤、   气、石油、核能转化能量的一种媒介,是一种重要的二次清洁能源,主要是利用其所载之热能或其做功能力产生能量。由于其清洁环保、能效高等特点,被广泛应用于电厂、石油化工、食品、机械加工等工业生产和人民的日常生活中。它的准确计量对于   节能降耗、提高产品质量、提高企业能源管理水平起着关键的作用。据统计,在   45%燃料用于制造业中加热产生蒸汽,用于生产。在欧洲和亚洲大陆,大部分采用蒸汽供暖,在生产、生活能源中占较大的比例。我国每年产蒸汽20亿吨(不含电厂发电用汽),产值4000多亿元。合理利用并降低蒸汽损耗是提高蒸汽效益,降低生产成本的需要,对降低我国企业生产的GDP能耗起着关键的作用。
      我国是一个能耗大国,能源的短缺成为制约经济发展的主要因素。我国的能源利用率仅为33%,与欧美发达   相比低10个百分点。近几年来我国也采取加强能源管理、配备能源计量器具、提高计量器具精度等级等方式提   源的利用率,尤其是在水、油、   气等其它能源介质的计量上取得了不错的成效。但在蒸汽流量的计量上受限于蒸汽计量的复杂性,还存在很多蒸汽计量纠纷、蒸汽能源浪费的问题。因此,提高蒸汽流量计量的技术水平是目前急需解决的技术难题。 

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