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蒸気流量計の正確な計測におけるいくつかの重要な要素

2017-06-16View Original

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  一、蒸気流量計の密度補正は科学的かつ正確でなければならない: 蒸気の質量流量を正しく測定するためには、蒸気の圧力と温度の変化を考慮し、流量積算器を用いて蒸気の密度を補正する必要がある。蒸気温度を測定する白金抵抗体は、必ず規格に従って取り付けなければならない。すなわち、温度測定用の白金抵抗体は配管の中心部に挿入し、流量計の下流で管径の5倍の位置に設置し、白金抵抗体が取り付けられている配管部分には断熱処理を施すなどして、正確な温度値が得られるようにしなければならない。蒸気圧力の測定においては、圧力導出管を使用する場合には必ずゼロ点調整を行う必要があることに注意しなければならない(圧力導出管内の凝縮水の重力により、圧力変換器が測定する圧力と実際の圧力との間に一定の差が生じ、密度補正の誤差を引き起こすためである)。また、蒸気流量計も流量積算器内で補正を行うことができる。圧力変換器は蒸気流量計の下流、管径の4倍の位置に設置され、蒸気圧力を正確に測定するために、圧力変換器の前にあるバルブやシールパッキンは良好な状態で機能していなければならない。設定圧力や温度による補償を行う場合、設定値はできるだけ実際の値に近づける必要があります。そうでなければ誤差が大きくなり、一般的には推奨されません。   流量積算計においては、蒸気流量計の動作状態を正しく設定することが、蒸気費用の正確な計算にとって極めて重要です。蒸気の状態が明確に判断しにくい使用場面では、プラチナ抵抗や圧力変換器を組み合わせて温度・圧力補正を行うスマート型流量積算計の使用を推奨します。これにより、測定される蒸気の質量流量が最も正確になります。   二、蒸気流量計の上下流における直管区間の正しい取り付け 従来の渦街流量計の場合、その前後に必要な直管区間の長さは、それぞれ管径の20倍と5倍である(これは、流量計の前方にバルブなどの障害物がないことを前提とした技術要件であり、障害物がある場合はさらに直管区間を長くする必要がある。詳細はメーカーの説明書を参照のこと)。上下流の直管区間が不足すると、配管内の蒸気の流れが十分に発達せず、流速分布の断面に歪みが生じる。ユーザーは、蒸気流量計の前に流量調整器を取り付けたり、直管区間を長くしたりすることで配管内の流速分布を調整し、蒸気流量計付近の流体が十分に発達した状態になるようにすることができます。一部の大口径蒸気流量計においては、上下流の直管区間の設置要件を満たすことがより重要である。   三、蒸気流量計の測定範囲比は適切でなければならない 測定範囲比とは、所定の精度範囲を確保しながら、流量計が測定可能な流量と最小流量との比率のことである。ユーザーは自身の実際の使用量に応じて流量計を選択する必要があり、理論上は選定対象となる蒸気流量計の測定範囲が、ユーザーの使用範囲を完全にカバーしていなければならない。流量の上限を超えたり、下限を下回ったりして使用すると、蒸気流量計の測定が著しく不正確になります。例えば、実際の平均流量が5t/hの渦街式蒸気流量計の場合、一般的には口径150mmの渦街式流量計を選択するべきです。しかし、流量が0.3t/hに低下したり、15t/hを超えたりすると、流量計の計測精度が著しく悪化します。   四、現場に存在する振動や電磁干渉は避けるべきである。蒸気計量で最も多く使用されている渦街流量計は、その設計原理上、機械的な振動に対して敏感であり、計測結果が振動の影響を受けやすい。したがって、蒸気流量計の前後の配管部分には十分な支持構造を設け、振動を緩和する部品を取り付ける必要がある。もし配管の振動を完全に防ぐことができない場合は、干渉に強い蒸気流量計(例えば、ガス用超音波流量計、スマート型渦街流量計、差圧式流量計など)を選択すべきである。もし蒸気流量計の現場で振動の干渉があると、使用中の渦街式蒸気流量計に低周波のパルス信号が影響を与えます。そのため、蒸気流量計はこれらのパルスを流量信号として流量積算器に送信し、累計流量が生成されます。その結果、しばらく蒸気を使用しない状態でも、一部の渦街式蒸気流量計では一定量の数値が累計され続けることになります。これが「蒸気を使わなくても流量計の針が動く」理由であり、そのため蒸気利用者は蒸気を使わない場合でも、供給元と共に計器の初期値をしっかり記録しておき、蒸気流量計が「無駄に動く」のを防がなければならない。   五、定期的な法定検定は非常に重要である 『計量法』および『用能単位のエネルギー計量器具の配置及び管理に関する通則』では、強制的に検定が義務付けられている計量器具やエネルギー計量器具は定期的に検定を受けなければならず、検定の結果基準を満たさない計量器具は一切使用してはならないと明記されている。蒸気流量計は定期的に校正を行う必要があり、これは蒸気流量を正確に計測するための前提条件です。したがって、多くのユーザーは毎年、使用している蒸気流量計などを地元の法定計量技術機関に持ち込んで計量検定を受けなければなりません。蒸気流量計の検定が合格しているにもかかわらず、実際の使用時に「計測が不正確だ」と感じる場合、ユーザーは計器の正しい取り付けや選定、計器の動作状態の設定、外部からの干渉、蒸気の実際の状態に変化がないかといった点から問題解決の方法を探さなければなりません。

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