一、存在问题
图2.93所示的线性孔板,用来测量蒸汽流量。用户说总阀已关,仪表仍有流量指示。
二、分析与诊断
(1)安装高度差引起差压信号传递失真
线性孔板正负压导压管从圆周的两个水平方向引出,虽然未设冷凝罐,但图中的垂直导压管以下部分管内仍能充满凝结水。其中,正负压导压管内的水位高度对流量计的零位影响很大。
在蒸汽计量系统中,总阀如果关闭,假定总阀在流量计的下游,因管内流体已停止流动,则线性孔板正负端两个取压口之间的差压就为零,这时如果正负压管内凝结水的液位高度相同,则送入差压变送器的差压信号也为零。如果正负压管内凝结水的高度不相同,则送入差压变送器的差压信号就不为零,于是仪表就有可能出现“无中生有”。
正负压导压管内水位高度不一致是由安装高度不一致引起的。在图2.93中,C为线性孔板,假定A为正压管,B为负压管,则用户所说的情况应是A端高,B端低。A端的液位高度就在垂直管与水平管的转弯处,而负压端液位高度则是在取压口处。由于线性孔板的外径较大(比管道内径大得多),水平管总长度(A、B两点之间的距离)很长,在施工队安装时如果缺少水平度的检验手段,A、B两点之间很容易出现高度差,而且即使存在30mm高度差,也难以用肉眼分辨。此高度差就按比例转换成液位高度差,从而引起差压信号的传递失真。
(2)对流量示值影响的幅值
由于这台线性孔板的满量程差压设计的数值较高(约为5080mmH2O,折合49.82kPa),再加上线性孔板的流量与差压之间呈线性关系的特点,所以上述的差压变化对流量示值影响却不大,例如液位高度差以25mm计,引起的流量差约为0.5%FS。
(3)对量程范围内的各点都在起作用
由于仪表安装完毕高度差一直存在,而且由此因素引起的差压信号失真值不因流量大小而改变,所以对全量程范围内的流量示值都起作用。
(4)纠正方法
纠正的方法是松开夹持法兰的螺栓,将孔板旋转一个角度,使A、B两点在同一水平面上。
三、讨论
(1)普遍意义
讨论这一问题具有普遍意义。因为弯管流量计、阿牛巴流量计等具有相似情况。
在用弯管流量计测量蒸汽流量时,差压信号管中的一根从弯头的外圈引出,另一根从弯头的内圈引出,A、B两点之间的距离较远,如果安装时存在高度差,也会引起差压信号的传递失真。
(2)对流量示值影响更大
弯管流量计是利用流体以一定的速度流过90°弯时,在90°弯的外圈和内圈两个取压口之间产生压差信号的原理工作的。由于流体密度和流速的不同,产生的压差信号幅值也不同,但与线性孔板相比都小得多。更不利的因素是弯管流量计的平方根分度特性,即流过90°弯的流量与差压值的平方根成正比。
例如,某台弯管流量计的满量程差压值为5kPa,如果在流量为零时,仍有1mmH2O(约10Pa)的差压,这时相应的流量示值为:
(3)阿牛巴流量计情况也相似
阿牛巴流量计由于其测量原理的原因,差压上限也不高,在用来测量蒸汽流量时也容易引发“无中生有”的现象。