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电磁流量计允许由管线压力变化引起的任何质量流量误差比

来源:    发布日期:2019-06-09 14:44:46    作者:

通常使用孔板,喷嘴,气孔或涡旋电磁流量计来测量蒸汽流速。所有这些装置都对体积流量有响应,而不是真正的质量流量。对于任何固定的体积流量,质量流量将随管线压力而变化。如果绝对压力加倍,即使计量装置显示的体积流量不变,蒸汽密度也会加倍,质量流量将加倍。

在许多应用中,标称管线压力是已知的并且假设相对恒定。在这种情况下,电磁流量计量装置在标称管线压力下校准,并且允许由管线压力变化引起的任何质量流量误差。

大多数蒸汽系统在低流量条件下在标称压力以上运行。随着蒸汽使用量的增加,锅炉压力通常低于标称压力。在远离锅炉的位置,在最大流量条件下,线压力降至公称压力的一半并不罕见。

图中的图表。图1示出了由传统电磁流量计的标称条件的管线压力偏差引起的质量流量误差。


在需要高精度的应用中,可以测量管线压力并用于校正体积流量测量以获得真实的质量流量。可自动执行此操作的流量测量系统。它们非常复杂且非常昂贵。

在某些情况下,压力调节器直接安装在流量测量装置的上游,以便无论流量或锅炉压力如何都能保持恒定的管线压力。同样,这使系统复杂化并增加了初始成本以及维护系统的成本。MAC真实质量流量蒸汽电磁流量计和变送器以独特的原理运行,允许精确的质量流量指示,不受管路压力变化的影响。

工作原理
 

MAC STM系列蒸汽仪表使用临界流量喷嘴和单个压力表来指示真实的质量流量。

临界流量喷嘴允许蒸汽在非常低的上游压力下达到喷嘴喉部的声速。由于物理定律,不能超过喉部的声速。随着上游压力增加,体积流量不会改变,但是蒸汽的密度随着压力的增加而增加,因此质量流量与上游压力成比例。当入口压力为75 PSI时,标准MAC蒸汽电磁流量计指示100%流量。锥形扩散器将喉部的声速降低至管道中的流速,同时恢复高达90%的上游压力。

由于喷嘴上的压力损失,这种类型的仪表只能用于将蒸汽注入低压区域的应用中。典型应用包括加湿,喷射罐,常压冷却器,蒸汽喷射器,蒸汽注入工艺炉,以及任何其他应用,其中蒸汽通过歧管或喷嘴排出到较低压力。

有许多应用,如上面提到的那些MAC蒸汽仪表和变送器提供了一种简单,低成本,准确的蒸汽质量流量测量方法。

应用比较
图2示出了用于测量和节流蒸汽流入注射过程的典型布置。让我们假设压力P4是大气压力并且P3必须是高于P4的40PSI以达到通过歧管和喷嘴的所需流量的100%。还假设孔口上的5 PSI的ΔP等于100%流量。当节流阀关闭且没有蒸汽流动时,P3等于P4,P1等于P2。


当流速为100%时,P1将降至90 PSI,P2将为85 PSI,P3将为40 PSI。节流阀两端的压降等于P2-P3,为45 PSI。

当使用MAC蒸汽电磁流量计时,它必须位于节流阀的下游。这是因为在阀门关闭的情况下,Mac蒸汽电磁流量计将指示全线压力和全流量(如果它位于阀门上游)。

图3显示了使用MAC蒸汽电磁流量计的相同应用。节流阀已放置在MAC电磁流量计的上游。当阀门关闭且没有蒸汽流动时,P2,P3和P4都处于大气压力下。当流速为100%时,P3将再次为40 PSI。当P2为75 PSI时,MAC电磁流量计将指示100%流量。然后,节流阀上的压降为P1-P2或15PSI。


由于管路压力下降,图2中的电磁流量计将在100%流速下显示约10%的低温。即使在阀门打开且流量增加时管路压力降至90 PSI,图3中MAC电磁流量计指示的流量也是正确的。

尽管MAC电磁流量计需要75 PSI上游达到100%流量,但仍可回收高达90%的绝对压力,并可通过下游限制(如管道,歧管和喷嘴)。

MAC电磁流量计的工作原理与MAC蒸汽电磁流量计相同。变送器包括用于本地流量指示的压力表和压力传感器和接口电子装置,以产生零至5v DC或4-20mA的电输出。

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