蒸汽帶水對(duì)渦街流量計(jì)影響
2015-2-3 19:45:38 點(diǎn)擊:
蒸汽帶水對(duì)渦街流量計(jì)影響
渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量有著廣泛的應(yīng)用。干蒸汽在長(zhǎng)距離輸送過程中,會(huì)因熱量損失而出現(xiàn)部分凝結(jié),導(dǎo)致蒸汽干度降低,變成濕蒸汽。人們用干度X來描述濕蒸汽中氣相與濕蒸汽總量的質(zhì)量比,也用濕度Y來定義濕蒸汽中水滴與濕蒸汽總量的質(zhì)量比。 當(dāng)x=100%時(shí),y=0,這時(shí)的蒸汽為干蒸汽。當(dāng)x<100%時(shí),y>0,這時(shí)的蒸汽為濕蒸汽。濕蒸汽中的水滴是液相,而濕蒸汽的干部分是氣相,顯然,濕蒸汽屬兩相流體。
目前使用的流量計(jì)都是在單相流動(dòng)狀態(tài)下評(píng)定其測(cè)量性能,現(xiàn)在還沒有以單相流標(biāo)定的流量計(jì)用來測(cè)量?jī)上嗔鲿r(shí)系統(tǒng)變化的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。但是,兩相流是客觀存在的,它對(duì)流量測(cè)量的影響也是無(wú)法避免的,盡管困難較多,人們還是在想方設(shè)法研究其對(duì)流量測(cè)量影響的機(jī)理,并采取相應(yīng)的對(duì)策,提高流量測(cè)量精度。
蒸汽嚴(yán)重帶水對(duì)渦街流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響
研究結(jié)果表明,蒸汽干度較高(X≥95%)時(shí),流體表現(xiàn)為均相流動(dòng),蒸汽中的小水滴懸浮在氣相中,這時(shí),渦街流量計(jì)能正常工作。
蒸汽的干度在小于95%后若進(jìn)一步降低,除了懸浮在氣相中的約5%(質(zhì)量比)的水滴外,過量的水滴,在蒸汽中的分布將失去均勻性,它們?cè)趫A形截面管道中的流動(dòng)狀況更加復(fù)雜。
(1)在水平管道中的流動(dòng)
水平管中氣液兩相流動(dòng)結(jié)構(gòu)同氣液兩相體積比及流動(dòng)速度有關(guān),在蒸汽管道中,由于凝結(jié)水在濕蒸汽中的體積比畢竟很小,所以常表現(xiàn)為分層流動(dòng),這使得從水平管道底部引出的疏水管,能收到很好的疏水效果。
當(dāng)流速特別高的時(shí)候,也會(huì)表現(xiàn)為環(huán)狀流動(dòng),即管壁上有液膜,管道中心部分為帶液滴的氣核,由于水平流動(dòng)時(shí)重力的影響作用,下部液膜要比上部管壁的厚。
(2)在垂直上升管道中的流動(dòng)
在垂直上升管道中,氣液兩相流動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)有細(xì)泡狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、彈狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、塊狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、帶纖維的環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)和環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)。但是由于凝結(jié)水在濕蒸汽中的體積比較小,所以過量的水在上升管道中的流動(dòng)常表現(xiàn)為環(huán)狀流結(jié)構(gòu),但當(dāng)帶水量特別大的情況下,也會(huì)表現(xiàn)為帶纖維的環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)。其中,纖維狀流體其實(shí)是連成條的凝結(jié)水。
(3) 在垂直下降管道中的流動(dòng):在垂直下降管道中,氣液兩相流動(dòng)的結(jié)構(gòu)與作垂直上升流動(dòng)時(shí)的結(jié)構(gòu)很相似,但有不同,不僅流動(dòng)方向相反,而且在平均流速相同的情況下,垂直下降管道中液體的流速比垂直上升管道中液體的流速快得多。
這種環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu),人們?cè)谀Y(jié)水疏水現(xiàn)場(chǎng)很容易得到證實(shí)。
凝結(jié)水疏水器一般均并聯(lián)安裝一只旁通閥,疏水器的出口往往配有一段垂直向下的短管,如果將疏水器關(guān)閉,改用走旁通疏水,則會(huì)觀察到氣液混合物從垂直管道口中流出的表現(xiàn),液體有明顯的附壁現(xiàn)象,但同時(shí),氣體從管中央噴出時(shí),也夾帶有一些液滴。
渦街流量計(jì)的“漏脈沖”現(xiàn)象
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