Problemas a los que se debe prestar atención al medir el caudal de vapor con un caudalímetro de vórtice

El medidor de caudal de vórtice se utiliza cada vez más en los medidores de caudal de vapor, con compensación de temperatura y presión, y el resultado medido es el caudal másico. Sin embargo, debido a los diferentes entornos, el vapor se divide en vapor sobrecalentado y vapor saturado. Todos estos cambios en la densidad del vapor pueden afectar los resultados de la medición.

1. Vapor sobrecalentado

En el calculador de caudal, el caudal másico puede calcularse en función de la temperatura y la presión del vapor sobrecalentado. Sin embargo, cuando este se transporta a largas distancias o debido a un aislamiento inadecuado de la tubería, la temperatura suele descender debido a la pérdida de calor. El estado sobrecalentado alcanza el estado crítico de saturación, e incluso parte del vapor se condensa, experimenta un cambio de fase y se convierte en gotas de agua. En este momento, se convierte en vapor saturado húmedo.

La salida del medidor de flujo de vórtice solo es proporcional al caudal del fluido que fluye a través del tubo de medición. Al medir vapor saturado húmedo, la influencia de las gotas de agua en la salida del medidor de flujo de vórtice es insignificante, por lo que se puede considerar que la salida del medidor de flujo de vórtice está compuesta completamente de Es causada por humedecer la parte seca (parte saturada) de cada vapor, y la densidad de la parte seca se puede detectar con precisión mediante compensación de presión o compensación de temperatura. Cuando se mide vapor, si las dos partes acuerdan establecer la tarifa de acuerdo con la parte seca del vapor, y el agua condensada no se cobra, el impacto en la medición relativa es insignificante y puede ignorarse; si el agua condensada también se cobra de acuerdo con el vapor, el resultado de la medición del medidor de vórtice es bajo.

2. Vapor saturado

Cuando el medidor de flujo de gas de vórtice se instala detrás de la válvula reductora de presión, el vapor saturado se descomprime repentinamente en gran medida, el fluido se expande adiabáticamente, las gotas de agua se evaporan parcialmente y, al mismo tiempo, absorben el calor de vaporización de las fases líquida y de vapor, reduciendo la temperatura de las fases de vapor y líquido. Si la temperatura no se reduce mucho o la humedad es más alta antes de la evaporación, la temperatura bajará rápidamente a la temperatura de saturación correspondiente a la nueva presión y se establecerá un nuevo equilibrio. En este momento, el vapor sigue siendo vapor saturado. Si la presión baja mucho o la humedad antes de la evaporación Si la temperatura es más baja, la temperatura sigue siendo más alta que la temperatura de saturación correspondiente a la nueva presión debido a la evaporación de las gotas de agua, y el vapor se convierte en vapor sobrecalentado.

Tras la evaporación mencionada, la primera no afecta la compensación; solo aumenta la parte seca del vapor, y la sequedad aumenta en consecuencia. La segunda situación implica que el vapor saturado se convierte en vapor sobrecalentado. En este caso, la influencia en el caudalímetro se divide en tres tipos:

(1) En el diseño se ha considerado que el vapor se sobrecalienta, o es difícil determinar en qué estado se encuentra, o a veces está sobrecalentado y a veces saturado, por lo que se adopta la compensación de temperatura y presión, y el cambio de fase anterior no tiene efecto en los resultados de la medición.

(2) Teniendo en cuenta el vapor saturado en el diseño y adoptando la compensación de presión, el cambio de fase mencionado anteriormente generará un pequeño error, es decir, el error de compensación causado por la diferencia de densidad correspondiente a la diferencia entre la temperatura del vapor sobrecalentado y la temperatura del vapor saturado.

(3) El diseño se basa en vapor saturado, pero se utiliza compensación de temperatura, es decir, se utiliza la temperatura del vapor sobrecalentado como temperatura de saturación para verificar la tabla de densidad, lo que generalmente provocará grandes errores.

Hay tres formas de resolver el problema anterior:

(1) Instale el medidor de caudal de vapor total antes de la válvula reductora de presión. Dado que el vapor mencionado no se ha descomprimido, no hay problema de cambio de fase. Por lo tanto, instale el medidor de caudal antes de la válvula reductora de presión y utilice el método de compensación de vapor saturado para garantizar la precisión de la medición.

(2) Si el medidor de caudal solo se puede instalar detrás de la válvula reductora de presión, se puede agregar un transmisor de presión para compensar la temperatura y la presión.

(3) Si la estabilidad de la válvula reductora de presión es buena, el valor de presión ascendente del medidor de flujo se puede configurar como un valor constante en el instrumento de visualización para la compensación de temperatura y presión.