差压变送器原理及用途（差压变送器原理3D演示）

投稿用户 • 2022年8月23日 am12:21 • 起重电磁铁 • 阅读 478

蒸汽在工业生产应用中属于比较特殊的一类介质，为什么说特殊呢？蒸汽会涉及到高温、高压，有时候既有气相又有液相的共存，所以工业生产中蒸汽的测量也是值得研究的。本篇文章主要围绕两个测量点进行讲解：单室平衡容器的应用——压力测量、流量测量、物位测量；双室平衡容器的应用——物位的测量。

当然，测量蒸汽的流量除了利用差压变送器还可以利用涡街流量计。针对不用的工况选择合适的测量方式才是最重要的。

一、蒸汽测量系统的原理

要对蒸汽进行流量和物位的测量需要利用差压变送器的差压原理。但是测量液位和测量流量的计算公式是不同的：

测量物位、压力：根据公式ΔP=ρgh H=ΔP/ρg

通过公式可以看出介质随着高度的不断变化从而产生不同差压的线性关系，利用公式从而计算出介质的实际液位高度。实际应用中需要进行零点的标定和量程范围迁移，这样才可以正常地投用。具体的计算和迁移方法请参照之前的文章《智能压力变送器在液位的应用（二）》。

测量流量；根据公式

这是简化后的公式，计算流量需要考虑管道的尺寸、介质的压力、流速、节流元件的类型、介质的雷诺系数等等参数，每一个节流元件都是根据当前的工况特点计算出参数，所以不同的节流元件不能混用避免造成测量不准。通过公式可以看出只要准确地测量出节流元件前后的压差便可以计算出蒸汽的流量。

详细的测量原理这里不再重复了，有兴趣的可以看一下之前的文章《智能压力变送器在流量中的应用（三）》。

二、蒸汽测量系统的组成

需要测量蒸汽的流量和物位需要不同的硬件组合。

测量液位时：

1、单室平衡器容器（冷凝罐）、不锈钢导压管、五阀组、差压变送器。

在一些要求汽包液位精准的地方还会用到双室平衡容器、不锈钢导压管、五阀组、差压变送器进行测量

从上下两张图片可以看出，双室平衡容器比单室平衡容器要复杂很多，所以单室平衡容器参比液柱内水温上下温差很大，密度差别也很大，所以误差比较大，但是可以通过温度补偿等等方法来减小误差；双室平衡容器参比水柱内的水一直在流动，温度较高，与汽包温度相差不大，密度也基本相同，而且其本身在一定的压力温度范围内有补偿水位的作用，所以误差较小。

测量流量时：节流元件、单室平衡器容器（冷凝罐）、不锈钢导压管、五阀组、差压变送器。

测量流量时，主要依靠介质通过节流元件时产生差压，差压变送器测量上下游的差压后通过公式计算出对应的流量值。

三、蒸汽测量系统投用前的操作

首先介绍一下五阀组，如图所示。五阀组有两个取压阀、两个排污阀、一个平衡阀，排污阀只要在排除内部气体或杂质时才会打开，正常情况下处于关闭状态。

在正常停用、投用时，保持一个正确的开启顺序可以减少蒸汽对差压变送器造成的压力冲击。步骤如下：

关闭时，关闭正压侧，打开平衡阀，关闭负压侧

投用时：打开负压侧，关闭平衡阀，打开正压侧

单双室平衡容器投用前必须对其进行注水操作，以免高温对仪表造成不必要的损坏。

单室平衡容器；

1、请各个阀门处于正确的位置：关闭一次取压阀，关闭两个排污阀，打开二次取压阀、打开平衡阀，

2、拆下平衡容器的丝堵，利用漏斗通过丝堵口加水，将水加满

3、迁移或标定：有两种方法：①查看仪表指示值，通过手操器对仪表进行零点标定或迁移。②通过ΔP=ρgh公式计算出量程范围。

这里说明一下：测量液位和压力时由于正负压的平衡容器不在同一水平面造成仪表出现差压，需要进行零点标定或量程迁移。测量流量时如果两个平衡容器是在同一水平面，不需要零点标定或量程迁移，灌满水后的仪表仍然指示零。如有偏差请查找原因。

双室平衡容器：有多种构造类型，以其中一种为例。

运行前给双室平衡容器灌水,是为了把负压室及其导压管中的气体排出,达到正常运行的条件。灌水的步骤:

A、将2、3、4、5、关闭,6、7.8打开，松开9。10.B,拧开螺钉1,向平衡客器内灌水。

C、当水连续不断从9、10流出时,拧紧9、10，关闭7，继续灌水。D、当平衡客器内灌满水后,将1拧紧,打开2、3，结束。

①灌水口丝堵

②③ 连接管阀门

④负压室导压管排污阀门

⑤正压室导压管排污阀门

⑥三阀组负压阀门

⑦三阀组平衡阀门

⑧三阀组正压阀门

⑨变送器正压宝排污螺钉

⑩变送器负压室排污螺钉

蒸汽测量系统中的双室平衡容器的计算

计算公式如下：

ΔP=ρ4*H3*G+ρ0*(H1-H3)G-ρ3*H2G-ρ1*(H1-H2)*G

公式中：

"ρ0”为环境温度下水的密度，

"ρ1"为汽包饱和蒸汽密度(ρ2=ρ1)，

“ρ3”为汽包中饱和水密度(ρ3=ρ4),

如果您还想进一步了解双室平衡容器的相关知识，请您阅读一位自动化专业人员写的以下文章。（以下内容非本人原创，只是对其进行引用。如有侵权请告知）

双室平衡容器.pdf-原创力文档

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