導讀蒸汽在工業生產應用中屬于比較特殊的一類介質，為什么說特殊呢？蒸汽會涉及到高溫、高壓，有時候既有氣相又有液相的共存，所以工業生產中蒸汽的測量也是值得研究的。本....

蒸汽在工業生產應用中屬于比較特殊的一類介質，為什么說特殊呢？蒸汽會涉及到高溫、高壓，有時候既有氣相又有液相的共存，所以工業生產中蒸汽的測量也是值得研究的。本篇文章主要圍繞兩個測量點進行講解：單室平衡容器的應用——壓力測量、流量測量、物位測量；雙室平衡容器的應用——物位的測量。

當然，測量蒸汽的流量除了利用差壓變送器還可以利用渦街流量計。針對不用的工況選擇合適的測量方式才是最重要的。

一、蒸汽測量系統的原理

要對蒸汽進行流量和物位的測量需要利用差壓變送器的差壓原理。但是測量液位和測量流量的計算公式是不同的：

測量物位、壓力：根據公式ΔP=ρgh H=ΔP/ρg

通過公式可以看出介質隨著高度的不斷變化從而產生不同差壓的線性關系，利用公式從而計算出介質的實際液位高度。實際應用中需要進行零點的標定和量程范圍遷移，這樣才可以正常地投用。具體的計算和遷移方法請參照之前的文章《智能壓力變送器在液位的應用（二）》。

測量流量；根據公式

這是簡化后的公式，計算流量需要考慮管道的尺寸、介質的壓力、流速、節流元件的類型、介質的雷諾系數等等參數，每一個節流元件都是根據當前的工況特點計算出參數，所以不同的節流元件不能混用避免造成測量不準。通過公式可以看出只要準確地測量出節流元件前后的壓差便可以計算出蒸汽的流量。

詳細的測量原理這里不再重復了，有興趣的可以看一下之前的文章《智能壓力變送器在流量中的應用（三）》。

二、蒸汽測量系統的組成

需要測量蒸汽的流量和物位需要不同的硬件組合。

測量液位時：

1、單室平衡器容器（冷凝罐）、不銹鋼導壓管、五閥組、差壓變送器。

1. 在一些要求汽包液位精準的地方還會用到雙室平衡容器、不銹鋼導壓管、五閥組、差壓變送器進行測量

從上下兩張圖片可以看出，雙室平衡容器比單室平衡容器要復雜很多，所以單室平衡容器參比液柱內水溫上下溫差很大，密度差別也很大，所以誤差比較大，但是可以通過溫度補償等等方法來減小誤差；雙室平衡容器參比水柱內的水一直在流動，溫度較高，與汽包溫度相差不大，密度也基本相同，而且其本身在一定的壓力溫度范圍內有補償水位的作用，所以誤差較小。

測量流量時：節流元件、單室平衡器容器（冷凝罐）、不銹鋼導壓管、五閥組、差壓變送器。

測量流量時，主要依靠介質通過節流元件時產生差壓，差壓變送器測量上下游的差壓后通過公式計算出對應的流量值。

三、蒸汽測量系統投用前的操作

首先介紹一下五閥組，如圖所示。五閥組有兩個取壓閥、兩個排污閥、一個平衡閥，排污閥只要在排除內部氣體或雜質時才會打開，正常情況下處于關閉狀態。

在正常停用、投用時，保持一個正確的開啟順序可以減少蒸汽對差壓變送器造成的壓力沖擊。步驟如下：

關閉時，關閉正壓側，打開平衡閥，關閉負壓側

投用時：打開負壓側，關閉平衡閥，打開正壓側

單雙室平衡容器投用前必須對其進行注水操作，以免高溫對儀表造成不必要的損壞。

單室平衡容器；

1、請各個閥門處于正確的位置：關閉一次取壓閥，關閉兩個排污閥，打開二次取壓閥、打開平衡閥，

2、拆下平衡容器的絲堵，利用漏斗通過絲堵口加水，將水加滿

3、遷移或標定：有兩種方法：①查看儀表指示值，通過手操器對儀表進行零點標定或遷移。②通過ΔP=ρgh公式計算出量程范圍。

這里說明一下：測量液位和壓力時由于正負壓的平衡容器不在同一水平面造成儀表出現差壓，需要進行零點標定或量程遷移。測量流量時如果兩個平衡容器是在同一水平面，不需要零點標定或量程遷移，灌滿水后的儀表仍然指示零。如有偏差請查找原因。

雙室平衡容器：有多種構造類型，以其中一種為例。

運行前給雙室平衡容器灌水,是為了把負壓室及其導壓管中的氣體排出,達到正常運行的條件。灌水的步驟:

A、將2、3、4、5、關閉,6、7.8打開，松開9。10.B,擰開螺釘1,向平衡客器內灌水。

C、當水連續不斷從9、10流出時,擰緊9、10，關閉7，繼續灌水。D、當平衡客器內灌滿水后,將1擰緊,打開2、3，結束。

①灌水口絲堵

②③ 連接管閥門

④負壓室導壓管排污閥門

⑤正壓室導壓管排污閥門

⑥三閥組負壓閥門

⑦三閥組平衡閥門

⑧三閥組正壓閥門

⑨變送器正壓寶排污螺釘

⑩變送器負壓室排污螺釘

1. 蒸汽測量系統中的雙室平衡容器的計算

計算公式如下：

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

公式中：

"ρ0”為環境溫度下水的密度，

"ρ1"為汽包飽和蒸汽密度(ρ2=ρ1)，

“ρ3”為汽包中飽和水密度(ρ3=ρ4),

如果您還想進一步了解雙室平衡容器的相關知識，請您閱讀一位自動化專業人員寫的以下文章。（以下內容非本人原創，只是對其進行引用。如有侵權請告知）

雙室平衡容器.pdf-原創力文檔