水蒸氣其實(shí)就是平常所說的氣相,但是在必定條件下會(huì)成為液相;飽和水蒸氣中的水滴本來是液相,但是在必定條件會(huì)被蒸騰成為氣相。這就是蒸汽質(zhì)量流量丈量中常常碰到的汽水相變。?
在推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)中,關(guān)鍵環(huán)節(jié)是蒸汽密度的求取,蒸汽相變發(fā)生后,就使得通常由蒸汽溫度壓力求取其密度的聯(lián)系發(fā)生變化,因而有必要認(rèn)真對待。
(1)氣相變液相 過熱蒸汽在通過長距離運(yùn)送后,通常會(huì)由于熱量丟失、溫度下降,使其從過熱狀況進(jìn)入飽滿狀況,乃至有些蒸汽冷凝呈現(xiàn)相變而成為水滴。這些水滴對流量丈量成果終究有多大影響,下面舉例說明。
有一常用壓力為1.0MPa 的過熱蒸汽,其流量為qm,假定經(jīng)長距離運(yùn)送后有10%qm冷凝成水滴,令其為qm1,而堅(jiān)持氣態(tài)的有些為qms,從界說知,此刻濕蒸汽的干度為
X= (3.22)
由于選用溫壓抵償,所以依照臨界飽滿狀況查表,得到此刻的蒸汽(干有些)密度為ρs=5.6808kg/m3,,查水密度表知此刻水滴的密度為ρL=882.47 kg/m3,明顯水滴與蒸汽干有些的體積流量為
qvl=qml/ρ1 (3.23)
qvs=qms/ρ2 (3.24)
式中 qv1――水滴的體積流量,m3/s;
qvs――蒸汽干有些的體積流量,m3/s。
由界說知,蒸汽干有些體積流量占濕蒸汽總體積流量qv之比Rv為
Rv= (3.25)
由于 (3.26)
所以 Rv= (3.27)
在該例中,Rv=99.93%,由此可見,在濕蒸汽中,水滴所占的體積比可疏忽不計(jì)。
① 選用
上海泓儀街流量計(jì)時(shí)濕度對丈量成果的影響。渦街流量計(jì)的輸出僅與流過丈量管的流體流速成正比,在丈量濕飽滿蒸汽時(shí),水滴對渦街流量計(jì)輸出的影響可疏忽,故能夠?yàn)?,渦街流量計(jì)的輸出是由濕蒸汽的干有些所導(dǎo)致。而干有些的密度,無論是壓力抵償或溫度抵償,都可較精確地查出。
蒸汽計(jì)量地成果通常作為供需兩邊經(jīng)濟(jì)結(jié)算地依據(jù)。假如兩邊約定按蒸汽干有些結(jié)算費(fèi)用,冷凝水不收費(fèi),則在本例中相變對丈量的影響微乎其微,能夠疏忽。假如冷凝水也依照蒸汽一樣收費(fèi),則渦街流量計(jì)的計(jì)量成果偏低值為1-X。
②選用孔板流量計(jì)時(shí)濕度對丈量成果的影響。從GB/T2624-1993標(biāo)準(zhǔn)知[1],孔板流量計(jì)丈量蒸汽質(zhì)量流量時(shí)有式(3.1)。
當(dāng)過熱蒸汽熱量丟失而脫離過熱狀況后,只也許呈現(xiàn)兩種狀況。一種是進(jìn)入臨界飽滿狀況,另一種是進(jìn)入過飽滿狀況。假如進(jìn)入臨界飽滿狀況,從理論上講,流量計(jì)不會(huì)因而而增大差錯(cuò),由于在式(3.1)中,依據(jù)蒸汽壓力查出的р1與實(shí)踐密度是相符的。假如進(jìn)入過飽滿狀況,狀況就復(fù)雜了。
通常以為,蒸汽干度較高(X≥95%)時(shí)流體表現(xiàn)為均相活動(dòng)。溫壓抵償可按通常方法進(jìn)行;但呈現(xiàn)必定差錯(cuò)。在式(3.1)中,р1是實(shí)踐流體濕飽滿蒸汽的密度,其值比臨界飽滿狀況的大,并且干度越低密度越大。而大家依據(jù)壓力查出的是臨界飽滿狀況的密度,比實(shí)踐密度小,所以質(zhì)量流量計(jì)成果呈現(xiàn)負(fù)差錯(cuò)。在濕度不進(jìn)行丈量的狀況下,X是未知數(shù),因而,丈量成果偏低多少是個(gè)未知數(shù)。
在蒸汽干度較低(X≤95%)時(shí),管道中的流體呈現(xiàn)分層活動(dòng),產(chǎn)生差錯(cuò)更大。
(2)濕飽滿蒸汽成為過熱蒸汽 濕飽滿蒸汽成為過熱蒸汽,通常發(fā)生在濕飽滿蒸汽俄然較大幅度減壓,流體呈現(xiàn)絕熱脹大時(shí)。