用节流式差压流量计测量蒸汽质量流量

用节流式差压流量计测量蒸汽质量流量
节流式差压蒸汽流量计的一般表达式为

qm=π/4*C/√(1-β^4)*ε1*d^2*√(2Δpρ1)

式中qm---质量流量，kg/s;
     C---流出系数;
    ε1---节流件正端取压口平面上的可膨胀性系数；
     d---工作条件下节流件的开孔直径，m；
     Δp---差压， Pa;
     ρ1---节流件正端取压口平面上的流体密度，kg/m3
     β---直径比，β=d/D;
     D---管道内径，m.

在式中β和d为常数，C和ε1在一定的流量范围之内也可看作常数，因此公式可以化简为

qm=k√ρ1√Δp

     从式qm=k√ρ1√Δp可清楚看出，仪表示值同ρ1密切相关。而蒸汽工况(温度t，压力p)的变化，必然使ρ1产生相应的变化。因此，差压式流量计必须与用以求取蒸汽密度的工况测量仪表配合，并同计算部分一起组成推导式质量流量计，才能保证测量精确度。

     在实际应用系统中，常用测量点附近的流体温度、压力，经计算后求得相应的密度，再经演算求得瞬时质量流量，通常称作温度、压力补偿。根据水蒸气的性质和特点，在过热状态和饱和状态时可有不同的补偿方法。
(1)过热蒸汽质量流量测量  当流体为过热蒸汽时，ρ1 取决于流体压力P1和流体温度t1。图3. 1所示为测量系统。

(2)饱和蒸汽质量流量测量  饱和蒸汽的压力和温度是密切相关的，临界饱和状态的蒸汽从其压力查得的密度同从其温度查得的密度是相等的，所以推导式质量流量计测量其流量时，既可采用压力补偿也可采用温度补偿。采用压力补偿时，是利用ρ1=f(p1)的关系获得ρ1;采用温度补偿时，是利用ρ1=f(t1)的关系获得ρ1。两种方法中以压力补偿较宜。
图3.2(a)所示为压力补偿法，图3.2(b)所示为温度补偿法。

 

图3.2差压式流量计测量饱和蒸汽质量流量系统