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弯管蒸汽www.yzc888.com 热电厂通用www.yzc888.com

时间:2018/11/29来源:未知

【摘 要】介绍了弯管www.yzc888.com的工作原理、基本组成、性能特点, 及其在蒸汽供热计量中的应用。使用证明,弯管www.yzc888.com作为一种新型www.yzc888.com量仪表可以替代孔板在蒸汽、水、空气等介质的测量, 节能效果显著。
1、引言:
  在热电厂中, 流量的测量关系到工艺过程控制、生产成本的核算、能源计量考核等各方面的问题, 只有稳定、准确的www.yzc888.com量, 适应工况变化、维护方便的www.yzc888.com量仪表才能满足要求。
  目前, 在热电厂锅炉产汽、汽轮机进汽、汽轮机抽排汽等蒸汽计量中一般采用孔板、喷嘴等差压式www.yzc888.com。由于传统的孔板、喷嘴等节流装置压损大、磨损严重、安装维护量大, 而涡街www.yzc888.com受振动、蒸汽温度的影响与限制, 难以满足测量的要求, 弯管www.yzc888.com具有压力损失小、量程比宽、安装维护量小等优点, 我们在对一台 6 MW 供热机组的抽汽供热管道改造中, 成功应用了一套理智弯管www.yzc888.com, 使用效果良好。

2、弯管www.yzc888.com的测量原理:
  理论研究和大量的实验研究表明: 流体在流经弯管时, 由于弯曲管壁的导流作用, 流体在流进弯管时其内侧流速会逐渐增大, 外侧流速逐渐减小, 形成了各个过流断面的近似梯形速度分布规律, 且在弯管 45°截面处达到最大, 弯管各截面流体质点流速分布如图 1 所示。
图 1 弯管各截面流体质点流速分布图

图 1 弯管各截面流体质点流速分布图
  根据流动连续性方程、能量守恒定律和动量守恒定律, 流体在管道中流动时, 在相同过流断面各元流质点的能量不变, 但由于各质点流速的变化( 内侧大, 外测小) 就形成了弯管的内外侧压差△P, 且 45°弯管断面的流体平均流速 V 与压差△P 的对应关系符合平方比例关系。研究证明流体流过弯管形成的差压与流速的严格对应关系同管道的几何尺寸 ( 弯曲半径 R 和内径 D) 有密切关系。因此弯管的几何结构尺寸确定之后, 只要测取流体流经弯管 45°截面的外侧、内侧的压差△P 和流体的密度(可通过测量流体的温度、压力来确定)就可以确定流体的平均流速 V, 其数学表达式为:
计算公式
  式中 V:流体流速( m/s)α(R·D):流量系数( 无量纲)ΔP:45°截面的外侧、内侧的压差(Pa)D:弯管内径 (m)R:弯管弯曲半径( m)ρ:流体密度( kg/m3)其对应的www.yzc888.com算公式为:Q=3.6·1/4·π·D2·V·ρ(t/h) ⑵理论和实验研究表明, 流体在常用流速变化范围内流速系数为常数。

3、系统组成及特点:
3.1、组成:

  蒸汽弯管www.yzc888.com测量系统主要由弯管流量传感器、二次表、差压变送器、压力变送器、温度组件、盘式冷凝器、三阀组、一次阀和排污阀等组成, 见图 2。
图 2 蒸汽弯管www.yzc888.com组成

图 2 蒸汽弯管www.yzc888.com组成
  由弯管流量传感器产生的压差信号经差压变送器转换成标准信号, 温度组件和压力变送器测出流体温度、压力信号, 一起送到二次表中, 通过计算显示出流量值。测量流体的温度、压力是对流体的密度进行实时补偿, 提高测量的精度。

3.2、特点:
  ①无附加压力损失。弯管www.yzc888.com结构简单, 无附加节流件或插入元件, 可以实现无附加压力损失地输送高品质蒸汽, 节约能源;
  ②耐磨损, 一次传感器维护量小, 使用寿命长。流体只对弯管内径产生微小变化, 对流量测量影响很小。由于传感器采用焊接式安装, 泄漏率低, 维修量小, 使用寿命与主管道相同;
  ③量程比大, 测量精度高, 小流量性能好。弯管www.yzc888.com的量程比为 1:10, 流量测量系统精度优于 1级, 其完善的盘式冷凝器液位冷凝技术, 保证了小流量的高精度测量;
  ④耐高温, 耐高压, 耐冲击, 耐振动。孔板www.yzc888.com的形变、涡街www.yzc888.com的测量介质高于 350℃和管道振动, 都会给流量测量带来一定的误差。
  ⑤传感器测量口径范围宽, 前后直管段要求不严。应用口径在 DN10- DN1600mm, 前后直管段只需保证前 5D 后 2D, 甚至更小。

4、弯管www.yzc888.com的应用:
  我单位担负着一家大型轮胎企业的生产、生活用汽任务。随着其生产规模的扩大, 用汽量也在不断地增加, 其中 1.3 MPa、280 ℃过热蒸汽用汽量骤增, 6 MW 的抽背式供热机组抽汽出口原有的孔板式www.yzc888.com不能满足用户的生产需要。由于孔板的节流造成的压力损失, 为了保证用户的供汽压力, 不得不提高机组的蒸汽出口压力, 从而降低了发电机的出力, 减少了上网电量。
  在www.yzc888.com改造的选型过程中, 由于弯管www.yzc888.com具有上述优点, 我们采用了理智的 DN250 的弯管www.yzc888.com, 根据现场的工艺条件, 弯管流量传感器安装的空间位置采用水平转水平。改造后, www.yzc888.com计量准确、可靠, 运行稳定, 由于没有附加压力损失, 在满足用户蒸汽压力同样轮机抽汽出口压力由 1.4 MP 降至 1.31 MPa, 该参数蒸汽小时供汽量在 50 t 左右, 由等熵焓降计算可得每小时可节约能耗 214.5 kWh, 汽轮机内效率按80%、全年按 350 天计算, 年增加发电量 144 万kWh, 上网电价 0.35 元/kWh, 全年可增收直接效益50 万元, 节能效果显著。

5、弯管www.yzc888.com安装时应注意的问题:
  ①合理选择弯管流量传感器的口径: 任何www.yzc888.com都存在小流量问题, 弯管流量传感器也不例外。在测量蒸汽选择传感器口径时, 为了确保测量精度, 一定要保证蒸汽的最低流速≥5 m/s;
  ②弯管流量传感器的空间位置的选择: 在测量蒸汽时, 流量传感器的空间安装位置最好是水平转水平, 且采用盘式冷凝器, 正负压侧取压口、盘式冷凝器应在在同一水平面, 避免了由于正负压两侧导压管内液面的高度差产生的附加误差; 若流量传感器采用其它安装形式, 必须对二次仪表的设定参数进行修正或对差压变送器进行零点迁移, 才能确保测量精度;
  ③差压变送器的选择与安装: 弯管www.yzc888.com产生的压差较低, 一般在 3 kPa 左右, 为了保证测量精度, 必须选用高性能的 1151 型、西门子、EJA 等智能型差压变送器; 差压变送器最好安装在弯管流量传感器的下方, 便于导压管重的气体顺利回到主管道中去;
  ④温度传感器的安装: 测温组件一般选用带温度变送模块的一体化热电阻, 即使主管道保温效果较好, 但由于热电阻护套的导热使温度变送模块的温度较高, 可能会使其输出信号不正常, 因此应选用理智公司的将温度变送模块集成在二次表内的产品, 再将现场的热电阻信号用三线或四线引至二次表即可;
  ⑤一次阀门的安装: 测量蒸汽时, 差压变送器一次阀门必须安装在盘式冷凝器的下方, 压力、差压变送器最好采用耐温焊接截止阀, 避免因一次阀门漏汽造成的停产损失;
  ⑥取压管的保温: 室外安装的压力、差压变送器应采用自限温电伴热带等保温措施, 以防冬季仪表管、变送器损坏。

6、结束:
  语实际应用表明: 采用弯管www.yzc888.com替代传统的孔板式www.yzc888.com, 为供热蒸汽计量提供了准确的数据, 降低了热电厂供汽出口与用户间的压差, 提高了机组的出力及供热可靠性, 节能效果显著。我们在机组的改、扩建过程中的蒸汽、水等能源测量已广泛推广应用, 取得显著成效。

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