Problèmes à prendre en compte lors de la mesure du débit de vapeur avec un débitmètre vortex

Le débitmètre vortex est aujourd'hui plus couramment utilisé dans les débitmètres à vapeur, avec compensation de température et de pression. Le résultat mesuré est le débit massique. Cependant, en raison des différents environnements, la vapeur est divisée en vapeur surchauffée et vapeur saturée. Ces variations de densité de la vapeur peuvent affecter les résultats de mesure.

1. Vapeur surchauffée

Dans le calculateur de débit, le débit massique peut être calculé en fonction de la température et de la pression de la vapeur surchauffée. Cependant, lorsque la vapeur surchauffée est transportée sur une longue distance, ou en raison d'une isolation inadéquate de la canalisation, la température chute souvent en raison des pertes thermiques. L'état surchauffé atteint alors un état de saturation critique, et une partie de la vapeur se condense et subit un changement de phase, se transformant en gouttelettes d'eau. Elle devient alors de la vapeur saturée humide.

La sortie du débitmètre vortex est uniquement proportionnelle au débit du fluide traversant le tube de mesure. Lors de la mesure de vapeur saturée humide, l'influence des gouttelettes d'eau sur la sortie du débitmètre vortex est négligeable ; on peut donc considérer que la sortie du débitmètre vortex est entièrement composée de vapeur saturée humide. La densité de la partie sèche peut être mesurée avec précision par compensation de pression ou de température. Lors de la mesure de vapeur, si les deux parties conviennent de régler le prix en fonction de la partie sèche de la vapeur et que l'eau condensée n'est pas chargée, l'impact sur la mesure relative est négligeable et peut être ignoré ; si l'eau condensée est également chargée en fonction de la vapeur, le résultat de mesure du débitmètre vortex est faible.

2. Vapeur saturée

Lorsqu'un débitmètre à gaz vortex est installé derrière le détendeur, la vapeur saturée subit une forte décompression, le fluide se dilate adiabatiquement, les gouttelettes d'eau s'évaporent partiellement et absorbent simultanément la chaleur de vaporisation des phases liquide et vapeur, réduisant ainsi leur température. Si la température est peu abaissée ou si l'humidité est plus élevée avant l'évaporation, la température chutera rapidement jusqu'à la température de saturation correspondant à la nouvelle pression, établissant ainsi un nouvel équilibre. La vapeur est alors encore saturée. Si la pression chute fortement ou si l'humidité avant l'évaporation est plus basse, la température reste supérieure à la température de saturation correspondant à la nouvelle pression en raison de l'évaporation des gouttelettes d'eau, et la vapeur devient de la vapeur surchauffée.

Après l'évaporation mentionnée ci-dessus, la première n'a plus d'effet sur la compensation ; seule la partie sèche de la vapeur augmente, et la siccité augmente en conséquence. Dans ce dernier cas, la vapeur saturée se transforme en vapeur surchauffée. L'influence sur le débitmètre est alors divisée en trois types :

(1) Il a été pris en compte dans la conception que la vapeur devient surchauffée, ou il est difficile de déterminer dans quel état elle se trouve, ou parfois elle est surchauffée et parfois saturée, donc la compensation de température et de pression est adoptée, et le changement de phase ci-dessus n'a aucun effet sur les résultats de mesure.

(2) En considérant la vapeur saturée dans la conception et en adoptant une compensation de pression, le changement de phase mentionné ci-dessus entraînera une petite erreur, c'est-à-dire l'erreur de compensation causée par la différence de densité correspondant à la différence entre la température de la vapeur surchauffée et la température de la vapeur saturée.

(3) La conception est basée sur la vapeur saturée, mais une compensation de température est utilisée, c'est-à-dire que la température de la vapeur surchauffée est utilisée comme température de saturation pour vérifier la table de densité, ce qui entraînera généralement de grandes erreurs.

Il existe trois manières de résoudre le problème ci-dessus :

(1) Installer le débitmètre de vapeur totale avant le détendeur. La vapeur mentionnée ci-dessus n'étant pas décomprimée, il n'y a pas de problème de changement de phase. Installer le débitmètre avant le détendeur et utiliser la méthode de compensation de vapeur saturée pour garantir la précision de la mesure.

(2) Si le débitmètre ne peut être installé que derrière le réducteur de pression, un transmetteur de pression peut être ajouté pour la compensation de température et de pression.

(3) Si la stabilité du réducteur de pression est bonne, la valeur de pression en amont du débitmètre peut être définie comme valeur constante dans l'instrument d'affichage pour la compensation de température et de pression.