蒸汽和冷凝水手册4

1、4.5.14 . 5安装安装第4章流量计量安 装流量计的制造商应随产品提供安装要求，如流量计上下游所需要的最短直管段长度。通常流量计的供应商都能提供其流量计的安装要求。统计表明至少有三分之一的流量计问题是由于安装不当引起的。一台流量计，即使设计和制造良好，但如果对安装和蒸汽系统的布置不够重视，仍然会产生问题。蒸汽品质干燥的蒸汽在计量点，蒸汽应尽可能保持干燥。在第 4.4节中已经介绍了湿蒸汽可能会导致计量不准，并损坏某些类型的流量计。获得干燥蒸汽的简单有效方法是在流量计的上游安装汽水分离器。进入分离器的水分撞击在挡板上，水滴沿挡板流向底部，并通过合适选型的疏水阀排出。独立的实验表明，使用一个如图

2、4.5.1所示的高效汽水分离器，可以在很大的流量范围使蒸汽达到99%的干度。汽水分离器的另一个重要的优点是：作用排除空气及其它不凝性气体干蒸汽出在流量计上的水滴（锤）可能会严重损坏流量计。在流量计上游安装汽水分离器可以减少90%的水滴压力，保护价格昂贵的流量计量装置。汽水分离器及其配套的疏水阀可以保证在流量计上游有效地排除冷凝水。但是在蒸汽管湿蒸汽进道的低点，仍然应该安装选型合适的疏水装置。同时在蒸汽管道中也应该安装排空气阀来排除空气和其它不凝性气体。图4.5.1所示的汽水分离器顶部有接口可以安装自动排空装置以排除流量计上游的不凝性气体。图4.5.2为安装了疏水和排空装置的蒸汽管道末端。冷凝水

3、至疏水阀组图4.5.1 典型的汽水分离器蒸汽经分支管道出排空气阀蒸汽进疏水阀组集水槽冷凝水图4.5.2 安装了疏水和排空装置的蒸汽管道末端4.5.2安装第4章流量计量清洁蒸汽在流量计上游应安装管道过滤器（见图4.5.3）。过滤器可排除大的焊渣、蒸汽进铁屑和其它管道，这些杂质如果不排除可能会损坏下游设备。过滤网应定期清洗，特别是调试阶段或新安装的设备。对于蒸汽系统，过滤器应侧装以避免因冷凝水的积聚而导致的滤网面积减少（见图4.5.4）。100 过滤网蒸汽出图4.5.3 典型的过滤器的断面图图4.5.4 蒸汽或气体系统过滤器的正确安装方向为了检查、以及离线标定流量计的需要，流量计的上下游应安装截止

4、阀。截止阀应该是全开全关阀，这样可以最大限度地减低对流量的限制，如全通径球阀。另外，为了保证流量计拆除后蒸汽的供应，应提供旁通或临时连接短管。流量计及其管道应有足够的支撑并合理对中，并向流量计上游的疏水点微微倾斜。流量计前后的管道应充分保温以减少辐射散热损失及其产生的冷凝水。安装建议湿蒸汽干蒸汽XY冷凝水图4.5.5 清洁，光滑的管道保证管道有足够的支撑并合理对中这可以防止系统停机时积水，避免下次启动时产生问题。根据流量而不是管道来选择流量计如果管道需要缩径，应采用偏心缩径。保证流量计的安装方向正确流量计的本体上标有流向箭头。建议在流量计的下游安装止回阀4.5.3安装第4章流量计量这样可避免流

5、体倒流时损坏流量计。不要将流量计直接安装在减压阀下游很近的位置尤其是导阀型自立式减压阀，比例带较小，这样会导致压力颤动，进而导致计量坏。通常，流量计应距离上游自立式减压阀10倍管径，最好能有25倍管径。不要将流量计安装在部分开启的阀下游或流量计损半开的阀会产生旋涡，进而导致计量7. 在流量计上游应安装汽水分离器。汽水分离器可以减少水分。干蒸汽可以保证计量精确。同样可以降低水锤可能对流量计的损坏。8. 过滤器应采用100目的不锈钢滤网这样可防止或焊渣损坏流量计，对于可能存在腐蚀和的系统尤为重要。确保垫片不进入管道在流量计上游可安装波纹管密封截止阀流量计上下游所需的光洁直管段“X + Y”通常称为

6、“流量计量长度”(见图 4.5.5)。保证流量计前后有足够的直管段长度对精确计量非常重要。这可以减少旋涡的影响，旋涡可能是由弯头或部分开启的阀门引起的。有些类型的流量计比其它类型更易受旋涡的影响。制造商会建议安装整流器来消除旋涡（见图4.5.6）。然而，在蒸汽系统中仍然建议保证流量计上游的直管段长度足够，因为整流器会导致其表面产生冷凝水。另一个更好的选择是选择一个对旋涡不敏感的流量计。向前旋转整流器的种类图4.5.6整流器流量计的正确选型也非常重要，大多数制造商对其每一口径的流量计都会建议一个最大和最小的流量。如果流量计的口径比其所安装的管道口径小，那么应采用偏心缩径（见图4.5.7）。这样可

7、防止冷凝水在低点积聚 - 使用同心缩径时会产生此问题。缩径应在保证流量计直管段的前提下，尽可能靠近流量计。4.5.4安装第4章流量计量同心缩径蒸汽流量计流向低点会积聚冷凝水偏心缩径蒸汽流量计流向流量计直管段图4.5.7 管道缩径系统设计考虑采用结构化设计蒸汽流量计系统可确保：达到设计目的不会忽略任何设计元素利益最大化所需费用最低结构化设计方法包含两个主要1.分析现有的蒸汽输送系统设计应明确工厂或制程中将来可能会影响蒸汽流量计安装的改变，并且确认流量计的安装是否会加速此改变。 系统的改变，可能包括多余蒸汽主管的封闭，改变管道水平。，或仅提高管道布置和保温的2.确认安装蒸汽流量计的目的通常，设计时

8、需要明确下述一个或多个：提供信息用于结算，如每个部门的成本核算。 用于贸易结算，如热电公司向其客户销售蒸汽。监测设备的效率。监测能源使用量和使用效率。上述每一个要素在设计蒸汽流量计系统时都有不同的限制。如果流量计是用来作为成本核算或贸易结算，那么就需要在每一个用汽点安装流量计。同样，如果销售的是能量而不是蒸汽，则还需在冷凝水回水管中安装流量计，因为热水中也含有热量。对于这两种应用，需要安装高品质的流量计，特别是精度、量程比和重复性。计量系统同样需要定期检查流量计以确保蒸汽用量准确。需要对其失去信心，很难再恢复。的是，对任何计量系旦用户计量系统同样应考虑蒸汽输送至指定位置带来的损失，这意味着流量

9、计的位置应尽量靠近锅炉房。 在设备和工厂能源效率监测应用中，最重要的流量特性是重复性。用户更关注的是能源消费的趋势而不是绝对值。4.5.5安装第4章流量计量确定流量计的布置一旦系统的布置确定，需要精确计量的系统/设备也已确定，那么就可以确定所需的流量计的数量和位置。这需要整体考虑现场情况，包括从锅炉房出来的蒸汽主管。图4.5.8是同一个系统可能的4种布置方法。图4.5.8中的4阐明了多台蒸汽流量计之间的联系及其对计量结果和最终数据分析的影响。图 1图 2AM1AM1CCM2M4EEM3M3M2BDBD锅炉锅炉图1所示的系统中，除B点以外的每个设备的蒸汽用量都单独计量。B点的蒸汽用量通过流量计之

10、间的差值来计算。这意味着大部分的系统损耗都会被看作B点的消耗，而不能确定系统损耗的具 置。图2所示的系统中，系统的损耗平均分布于各个用汽点之间。尽管与图1使用了相同数量的流量计，流量计计量的损耗是系统固有的真实损耗。蒸汽流量计图 3图 4AM1AM1M4CCM4M2M5EEM2M3M5M3M6BDBD锅炉锅炉图3所示的系统中，采用了一种最简单的计量方法，即计量每一个用汽点的用汽量。系统损耗可通过流量计之间的差值来计算。但是，它要比图1和图2的系统多用两台流量计，因此，系统更复杂。图4所示的系统具有图1和图2系统的优点，它只使用了5台流量计，但是可计量每一段蒸汽主管的流量，进而可计量管道输送损失

11、。图4.5.8 同一系统的4种不同布置4.5.6M4安装第4章流量计量蒸汽流量计的选型在选择蒸汽流量计时需考虑以下：可靠性鉴定费备件需求或检修更换安排易于上述各应整体考虑。例如，简单地只根据精度选择流量计可能是错误的，通常，在精度和可靠性上有一个平衡。最精确的流量计通常也是最复杂的流量计，在用于蒸汽系统时可能会产生问题。更为合理的方法是选择一个在蒸汽系统有良好重复性和可靠性的，精度适中的流量计。选择流量计时的检查表下面给出了选择蒸汽流量计时的检查表：使用条件是什么（锅炉房流量计，分支管道流量计或设备流量计）管道尺寸和结构？蒸汽的压力和温度？流量计量的目的（成本核算，设备效率，节能监测） 流量计

12、需要显示哪些参数（瞬时，累计，质量或体积）是否需要计量最大、最小或平均流量？所需流量计的精度、重复性和量程比是多少？购置为多少？该有多少会分摊至安装和附属设备？谁负责安装流量计？谁调试流量计？谁流量计？是否需要将流量计接入仪或能量管理系统？是否有外形尺寸的限制？该流量计是否设计用于蒸汽系统？是否需要其它功能，如定警？完成上估后，根据图4.5.9的步骤作出最终的选择。4.5.7其它制造商声誉制造商提供的支持是否需要最初标定密度补偿与其它仪表的接口是否可供其它相关设备其它资料文献的质量成本流量计成本 相关仪表成本安装成本整体成本性能精度 重复性量程比压降显示装置安装第4章流量计量否，重新考虑其它流

13、量计步骤1是否，重新考虑其它流量计步骤2是否，考虑增加步骤3是否，重新考虑其它类型流量计步骤4是否，重新考虑其它供应商步骤5是图4.5.9 选择蒸汽流量计的决定表结论蒸汽通常被认为是一种“免费”（不计量）的资源，这直接导致了蒸汽系统的能量管理。计量是节能的前提大多数企业都有年平均消费的数据。但是，当供给多个用户时，这些数据是值得怀疑的。同样，测量2个或多个不同类型的锅炉的总消耗量也会隐藏许多有用的信息。天然气和油很容易计量。计量蒸汽则相对-这也是为何蒸汽会被当成免费资源的原因。如果蒸汽被计量，那么计量结果是否准确？大多数流量计是计量体积流量的，而蒸汽通常是采用质量流量计算成本。为了保证体积流量

14、到质量流量的转换是正确的，那么必须采用密度补偿。仪上的读数很容易接受。但是，大多数流量计并不是采用蒸汽标定的，因此，需要一个修正系数将其转换为实际介质流量读数。制造商能够根据需要提供测试数据是非常重要的。流量计应定期检查以确保测量孔（有类似的变化。流量计）没有腐蚀，对其它类型的流量计，应确保一次元件没尽管蒸汽流量计通常安装在锅炉房，但对系统的其它部分也非常有帮助。如需要核算蒸汽成本的用汽点。对于管理节能和提高产品质量及效率的工厂经理来说，非常重要。蒸汽流量计可以对设备的性能监测提供有用信息，如换热器是否结垢，疏水阀是否失效等。当需要采取措施节约蒸汽用量时，唯一的最佳方法是安装蒸汽流量计。4.5

15、.8最终决策制造商/供应商是否可提供必要的支持服务，技术文献和其它建议?流量计是否易于调试，和运行?流量计的成本，安装和其它附属设备的费用是否在内?流量计的性能是否满足需要(精度，重复性，量程比)?包括与其它仪表的接口功能?流量计是否可在蒸汽压力和温度下工作?安装第4章流量计量4.5.9安装第4章流量计量QuestionsWhere should the separator be fitted in relation to any1.a| b| c| d| 2.flowmeter?As near assible to the flowmeterTen pipe diameters before

16、 the flowmeterBeyond fivpe diameters after the flowmeterImmediay before the upstream isolation valve and strainerWhat size of separator should be fitted as part of a DN100 orifice plate flowmetersystem? The straight run of pipe each side of the flowmeter is 100 mm diameter.Thpe either side of DN125D

17、N80 DN100DN150s a diameter of 125 mm.a| b| c| d| 3.a|Which of the following is true of a strainrotecting aflowmeter?It should be fitted immediay before the upstream isolating valve sot the valve isprotectedIt should be fitted wib|c|1.6 mm mesh screen to minimise the prere drop across it100 mesh scre

18、en and with the basket poed down to collectIt should be fitted widebrisIt should be fitted wid|4.100 mesh screen and with the basket on iteA factory buys itsfrom aer sion and is charged for it on the basisof energy used. Cis givencon ensate returned to theer sion.The factory wants to be able to check itss. How couldbeone?a|By metering the energyhesupply,he condensate returned andhe flashvented from the pmp rersb|By metering the energyhesupply and deducting this from th