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[终稿]饱和蒸汽与过热蒸汽区别.doc

[终稿]饱和蒸汽与过热蒸汽区别

本命兔子_笑
2017-10-06 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《[终稿]饱和蒸汽与过热蒸汽区别doc》,可适用于职业岗位领域

终稿饱和蒸汽与过热蒸汽区别饱和蒸汽与过热蒸汽的区别(水被加热以后水分子汽化以后会脱离液体如果上部空间有限制(空间造成压力)这个空间内的汽化状态的水分子会不断增加压力通常也会从零上升到一个数值经过一段时间以后这个空间内的汽化状态的水分子密度数值达到一个稳定状态也不增加也不减少称为饱和了。就像一个屋内有一群人虽然有进有出但是基本上就那么多了。而根据蒸汽的特性假定达到这样一个饱和值的时候这个空间的温度和压力是有线性的对应关系的。所以我们测量流量的时候只需要补偿其中一个数值就可以了。)饱和蒸汽如果继续提高温度或者加压也就是说破坏饱和状态的温度压力对应关系以后就变成过热蒸汽了饱和过了哈哈过头了。到底过到什么程度就需要温度和压力都去测量一下然后计算流量的时候作为补偿。当液体在有限的密闭空间中蒸发时液体分子通过液面进入上面空间成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中它们相互碰撞并和容器壁以及液面发生碰撞在和液面碰撞时有的分子则被液体分子所吸引而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目随着蒸发的继续进行空间蒸汽分子的密度不断增大因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时则蒸发与凝结处于动平衡状态这时虽然蒸发和凝结仍在进行但空间中蒸汽分子的密度不再增大此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。如果用户是为了达到更精确的计量监控建议都视为过热蒸汽对温度和压力补偿但考虑成本问题客户也可以只对温度进行补偿。理想的饱和蒸汽状态指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系知道其中一个其他二个值就是定数。存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽否这都可以视为过热蒸汽进行计量。实际中过热蒸汽的温度可以较高压力一般都相对较低(较饱和蒸汽)MPa蒸汽就是这样属过热蒸汽水在一定的压力下加热水的温度随着不断加热而上升当水温升高到某一温度时水就开始沸腾这时候水的温度称为沸腾温度。如在继续加热水温保持不变水即开始气化而逐步变为蒸汽。水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。这个温度与其所受压力大小有关压力愈大则沸腾温度也就越高反之压力小则沸腾温度也低。例如压力为MPa(atm)时其饱和温度为C压力为MPa(atm)时其饱和温度为C压力为MPa(atm)时其饱和温度为C以上可知水在一定压力下加热至沸腾水就开始气化也就逐渐变为蒸汽这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。如果把饱和蒸汽继续进行加热其温度将会升高并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。在供热行业中蒸汽流量测量不准确是普遍存在的问题其中主要原因分析如下。过热蒸汽蒸汽是比较特殊的介质一般情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。过热蒸汽是常见的动力能源常用来带动汽轮机旋转进而带动发电机或离心式压缩机工作。过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温获得。其中绝不含液滴或液雾属于实际气体。过热蒸汽的温度与压力参数是两个独立参数其密度应由这两个参数决定。过热蒸汽在经过长距离输送后随着工况(如温度、压力)的变化特别是在过热度不高的情况下会因为热量损失温度降低而使其从过热状态进入饱和或过饱和状态转变成为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。饱和蒸汽突然大幅度减压液体出现绝热膨胀时也会为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。饱和蒸汽突然大幅度减压液体出现绝热膨胀时也会转变成为过热蒸汽这样就形成汽液两相流介质。饱和蒸汽未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽。它是无色、无味、不能燃烧又无腐蚀性的气体。饱和蒸汽具有如下特点。()饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应二者之间只有一个独立变量。()饱和蒸汽容易凝结在传输过程中如有热量损失蒸汽中便有液滴或液雾形成并导致温度与压力的降低。含有液滴或液雾的蒸汽称为湿蒸汽。严格来说饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体所以不同状态下不能用同一气体状态方程式来描述。饱和蒸汽中液滴或液雾的含量反映了蒸汽的质量一般用干度这一参数来表示。蒸汽的干度是指单位体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数以“x”表示。()准确计量饱和蒸汽流量比较困难因为饱和蒸汽的干度难以保证一般流量计都不能准确检测双相流体的流量蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化流量计示值产生附加误差。所以在蒸汽计量中必须设法保持测量点处蒸汽的干度以满足要求必要时还应采取补偿措施实现准确的测量。测量的分析目前使用流量仪表测量蒸汽流量测量介质都是指单相的过热蒸汽或饱和蒸汽。对于相流经常变化的蒸汽肯定会存在测量不准确的问题。这个问题的解决方法是保持蒸汽的过热度尽量减少蒸汽的含水量例如加强蒸汽管道的保温措施减少蒸汽的压力损失等以提高测量的准确度。然而这些方法并不能彻底解决蒸汽流量测量不准确的问题解决这一问题的根本办法是开发一种可测两相流动介质的流量仪表。用于检测气体流量的流量计种类很多以速度式和容积流量计应用最普遍它们的共同特点是只能连续测定工况下的体积流量而体积流量又是状态的函数工作状态下的体积流量不能确切的表示实际流量工程上一般都以标准状态体积流量或质量流量表示。所谓标准状态体积是、个标准大气压下的气体体积或、个标准大气压下的体积。以质量流量为计量单位的情况目前应用不多。采用刻度气体流量计时选定气体正常温度、压力为设计条件将设计状态下的体积流量折算为标准体积流量或质量流量其折算系数中含有气体密度的因素当气体介质的工作状态偏离设计状态流量示值将产生误差。此外气体介质的组成、含量或温度的变化对流量测量也产生影响所以蒸汽流量的测量更需要采取补偿措施并且因蒸汽的状态变化补偿因素也比较复杂。过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定而且在参数的不同范围内密度的表达形式也不相同无法用同一通式表示所以不能获得统一的密度计算公式只能个别推导求得温度、压力补偿公式。在温度、压力波动范围较大的场合除进行温度、压力补偿外还需要考虑对气体膨胀系数ε的补偿。无论采用何种流量计检测饱和蒸汽的流量在蒸汽压力波动的条件下工作必须采取压力补偿措施这是因为在流量方程中都含有蒸汽密度的因素工作条件与设计条件不一致时读数会产生误差误差的大小和工作压力与设计压力偏差的大小有关P实,P设将出现负误差否则将出现正误差。蒸汽的干度条件是关系到能否准确计量蒸汽流量的重要条件目前正在研制在线蒸汽干度检测仪表待干度仪表应用于蒸汽流量计量与补偿系统必将进一步提高计量的准确性。目前应采取以下三项措施:()输送蒸汽的管路必须有良好的保温措施防止热量损失。()在蒸汽管路上要逐段疏水在管道的最低处及仪表前的管道上应设置疏水器及时排出冷凝水。()锅炉操作中应避免出现汽包液位过高现象尽量减少负荷出现大的波动。流量仪表的选型对于蒸汽计量在选择流量仪表时应考虑个主要因素:被测流体特性、生产工艺情况、安装条件、维护需求以及流量仪表的特性。这里着重讨论流量仪表的特性、安装条件、维护需求以及选用流量仪表应注意的几个问题。目前测量蒸汽流量的仪表主要有涡街流量计、差压式(孔板、均速管、弯管)流量计、分流旋翼式流量计、阿牛巴流量计、浮子式流量计等下面以涡街流量计、孔板流量计和弯管流量计为例加以说明。涡街流量计涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计由于它具有其它流量计不可兼得的优点年代以来得到了迅速发展。据介绍现在日本、欧美等发达国家使用涡街流量计的比例大幅度上升已经广泛用于各个领域将在未来流量仪表中占主导地位是孔板流量计的理想替代产品。它具有以下特点:结构简单牢固无可动部件长期运行十分可靠维护十分方便安装费用低传感器不直接接触介质性能稳定寿命长输出与流量成正比的脉冲信号无零点漂移精度高并方便与计算机联网测量范围宽量程比可达:压力损失小运行费用低更具节能意义在一定的雷诺数范围内输出信号频率不受流体物理性质和组分变化影响仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关测量流体的体积流量无需补偿调换配件后无需重新标定仪表的系数应用范围广气体、液体的流量均可测量检定周期为,年。但该流量计也存在一定的局限性:涡街流量计是一种速度式流量计漩涡分离的稳定性受流速影响故它对直管段有一定的要求一般是前D、后D测量液体时上限流速受压损和气蚀现象限制一般是,ms测量气体时上限流速受介质可压缩性变化的限制下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制蒸汽是,ms应力式涡街流量计对振动较为敏感故在振动较大的管道安装流量计时管道要有一定的减震措施应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测传感器故其受温度的限制一般为,。差压式流量计以孔板流量计为代表的差压式流量计应用历史悠久有国际标准理论精度高应用十分普遍。但经过几十年的应用发现孔板流量计也存在不足:应用中许多因素(设计参数与工况参数不符上游直管段不足孔板和管道不同心孔板A面受污锐角磨损等)对其测量精度有非常大的影响使其测量误差增大安装较为麻烦维护及拆洗的工作量较大需配差压变送器使用增加了维护的工作量另需敷设导压管且在冬季需对导压管进行保温不可以安装在室外流量量程比为:局限性大若安装不正确容易发生蒸汽泄漏压力损失较大运行费用高。弯管流量计弯管流量计实际上是一个度标准弯头没有比它结构更简单的流量传感器了。随着机械加工工业的发展和行业标准化及规范化管理的不断完善用作弯管传感器的标准机制弯头性价比越来越高。它的特点是:结构简单价格低廉。弯管流量计传感器耐磨损对微量磨损不敏感。安装简单可采用直接焊接法进行安装使现场跑冒滴漏的麻烦得到彻底的解决。适应性强量程范围宽直管段要求不严。只要是可以用孔板、涡街、均速管流量计来测量的管道内流体流量都可以用弯管流量计进行测量而且在耐高温、耐高压、耐冲击、耐振动、耐潮湿、耐粉尘等方面弯管流量计远优于其它流量计。弯管流量计的量程比可达:对于蒸汽它的适用范围为,ms可以较好地满足蒸汽流量测量的要求。弯管流量计由于其特殊的测量原理使其在实际应用时对直管段的要求不严格一般只要求前D、后D即可远远低于其他流量测量装置的要求。弯管流量计精度高重现性好测量精度可达重现性精度可达一次安装后不再需要重复拆装因此其安装精度也能得到最佳保证。弯管流量计的最突出特点是无任何附加节流件或插入件可大大降低流体在管道内输送的动力消耗节约能源尤其对那些大系统、大管径、低压头的测量对象好处更加明显。举例说明:为维持一台安装在每小时数千吨流量供热管道的孔板流量计正常运行一个采暖季节约需多耗电数万度折合人民币数万元。这里仅考虑孔板流量计压力损失为几千帕实际运行时远远超过这个值。即便是这几千帕的压力损失它所造成的附加运行费用也是不可忽视的。表给出的数据为目前热力管网用主管道流量范围在不同的压力损失时孔板流量计引起的循环泵额外耗电量、电耗费用、折合标准煤量、购煤费用的单台孔板流量计在一个取暖季节运行费用的数据其中运行天数按天、电价按元度、标准煤价按元t计算。由表可见一个流量为mh的中型热网当孔板压力损失为千帕时仅一台孔板流量计就多耗万度电运行费用为万元对于流量为mh的大型热网额外耗电量达万度运行费用万元。而弯管流量计进行测量附加阻力损失就会小得多如果用弯管流量计替代孔板流量计进行计量可大大地减少运行费用获得可观的经济效益。综上所述蒸汽流量仪表的选用是非常重要的准确测量蒸汽流量是生产部门都需要和普遍关心的问题。随着经济的发展提高测量水平的呼声越来越高。因此应针对生产实际情况做一些细致的技术工作切实探索出一条蒸汽流量测量的成功之路

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