1，差压的产生

差压生在基准管的满管水位

蒸汽压力同作用于基准管和测量管，算差

第一次使用时侯

第一步洗，锅炉未使用时侯打开阀门2.3.4.5.6使基准管和测量管的水位等锅炉液位，然后关闭2.3.4.5.6，打开1.7.8冲洗基准管和量管道可能有的铁屑，到7.8排污没有水流出为止(这一步可

第二步灌水，(用1步骤使基准管和测量管位和锅炉平等然关闭2.3.4.5.6.7.8，从1往里面水到1有溢出，这样利用锅炉自身水可以减少灌水)或者(关闭2.3.7.8，打开4.5.6，从1往里面灌水直到1有溢出)后打开5.6(切记不可以开4)打开2.3，

第步观察测量水位，保证准管测量管温度相等，基准管水冷则压偏大液位偏低，如果发现测水位一直在缓变动则要等到他稳下来，这时候可能是温度没有

第四步校准，核色液位计的常用位置0位和模拟量0位，节差压

3 题，(1)灌好水后模拟量液一直慢增加并且停不下来。 ACECOOK这遇见这个问题是基准管的排水阀7，个阀现场是用耐压针型阀，由于被微小铁屑卡住，致微微漏水，这种漏水使

减小，并且由于基管和测量管并无相互对流，以减小到值，也是低于测量管，用BT200可以看到差压渐上升到+0.15kpa没有停止，这是基准管漏水导致压减小，液位升高，漏滴滴缓慢所以液位上升缓慢，场这速度大概5s降低0.1mm，打开针型阀

(2)停炉后灌水的完后打开2.3阀门后模拟液位为220mm，并且一是这，差压传显示差压为0，炉冷却后炉水蒸汽从饱和蒸汽变为液态，体积缩小，(因为这时打开2.3阀门.他阀门都关闭，打开1会有量的气体被吸入，并且负压强很大，这个时候我们灌满水，封闭1，然后打3会有大量气体进入表明容器内量管水被走，这个负压能会通过使常常的基准管道发生形变或者压沸腾(锅水90度)使准管水减并不再恢复。进气使锅炉内外气

还会继续上高。

(4)横河BT200说明书,调试人员可以从上下载一，知道里参数很方便调节。我强烈建议带上所有仪表明书。用手器调节限可以移动量程区间，就是偏移;调节高限是改变量程度，就是增益，最好不要调上限。(读取数据，量程区间，HL换)，安装时两平衡容器的高低用水管比平，不然测量

2， ρ2代表锅炉中

锅炉中的水蒸汽都是饱和状态，过热蒸汽指没

产生的过热蒸汽～

3,ρ3表基准管冷凝水的密度!这里

P1表基准管压力，P2

P1=ρ3gL P2=ρ1g(L-H)+ρ2gH

差压液位计测

=(ρ3-ρ1)gL+(ρ1-ρ2)gH

H=[?P-(ρ3-ρ1)gL]/(ρ1-ρ2)g

我们上

Plc转换数据为h mm，?P单位pa

?P=(h-220)*10 pa

h-220)*10 pa-(ρ3-ρ1)gL]/(ρ1-ρ2)g H=[(

H1 =10(【h-220)-(ρ3-ρ1)*0.44*9.8】/(ρ1-ρ2)g-220mm H1

=1000*[1.02(h-220)-(ρ3-ρ1)*0.44]/(ρ1-ρ2)mm-220mm

和水的密度很重为他变动比蒸汽大很多。关于饱和水具体密度压力关系

在

补偿式:h=((?P-220)*1000+440*(1000-P'蒸压力))/(P''-P')-220 (-220~220) ?P----未补偿

P'’---饱和水密度

P'-----饱和蒸汽密度

错误一把第一个ρ1蒸汽密度作是

1000kg/m3，如果这样补偿后的水位会变高，实际补偿是使得水位降低的，因为水的度减小和蒸汽的密度逐渐增大这两方面因素都是使得差减小，测量液位偏高，以要往低补～必须把ρ3当作饱和热水

还有重力速度看为9.8.在这里看

双室平衡容器

2.

7090mm

3.

3.1.

1

3.2.

3.3.

——

3.4.

3.5.

T

T

3.6.

γ=γ`γ=γ`DG670-13.73-8Awwss

?300mm1

1L

L

γ γ P= P +320 +(580320) +Jwc

P —— +

γ γ γ ` —— = w ww

γ —— c

P —— J

γ γP= P+(580h) + h Jws ww

P——

h—— w

γ —— s

γγ γ γΔP=PP=320 +260 (580h) h +wcwsww

γ γγ γγ ΔP=260 + 320 580 ()h 1 cwswsw

γ (1)c

2550

2.3mm+2.35.5mm

05025

35

025

1mm2550+2.35.5mm

4.

0?50?100mm11

1

1

0

13.73MPa14.5MPa?5mm

0

00

0

10MPa

“-6kPa0kPa",”

-6kPa0kPa0kPa6kPa“

4 E! T# M. w( Y7

S, R& X 1

4 C+ h" @) F$ I 2

. [0 v! I7 J% l5 O 3

4

”“

”“

8 ?5 v8 t) u6 A# u$ m 5# q- u" ?) t; M9 i+ Q 1

06.40kPa06.40kPa0

06.40kPa420mA0--4mA6.40kPa--

20mADCSDAS4

20mA+320mm-320mm4mA+320mm20mA-320mm

DCS

?. x/ ]1 Y- ~) z7 v* N' \ 2

-6.40kPa

0kPa-6.40kPa0kPa420mA

6.40kPa

020mA

-6.40kPa4mA

DCSDAS420mA-320mm+320mm4mA-320mm20mA+320mm

?/ m$ F9 m+ v, j9 R' F7 H. r7 g 6

1

-6.40kPa0kPa??

??

???

???

“” 20kPa6.4kPa

??

??????

“”

1 V8 ]7 }+ A0 ]1 }$ i 7-3kPa+3kPa,

0 6kPa 3kPa-3kPa+3kPa

8.:1mm10 Pa,600mm

6kPa640mm6.4kPa

1mm9.8Pa

双室平衡容器原理

双室平衡容器 双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我偿能力的汽水位测量装置。它的要结构如图 1 所示。在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结将整个双衡器分隔上下两部分，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。为便于介绍，里合各主要部分的功能点，它们分别命名凝汽室、基准杯、溢流室和连通器，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。 E v7 y: O5 am m8 Z8 j1 v3.2.凝汽室 . q w2 h状态下，来自包的饱和水汽过这里时释放掉汽化热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。3.3.基准杯它的作用是收集来自凝汽室凝结水，并将凝结水产生的力导出容，向差压测量仪——差压变送器(后文简称变送器)的正压侧。基准杯的容积是有限的，当凝充满后则溢出流向溢流室。由于基准杯的杯口度是固定的，故而称基准杯。 3.4.溢流室 y4 _2 e9 q q Q i溢流室占据了的大部分空间，的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。正常情况下，由于锅炉下降中流体的动力作，溢流基本上没有积水或少的积水。 3.5.连通器倒 T 字形连通器，水平部分端接入汽包，另一端接入送的负压侧。毋庸置，它的主作用是将汽包中态的水位产生的压力传递变送器的负压侧，与正压侧的(基准)比较以得知汽包中的位。它之所以被做成倒 T 字形，是因可以保证连通器中的介质具有定的流动性，防止其延伸到汽包之的管线冬季生结。连通器内质的温度与汽包的温度很可能不致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。 3.6.差压的计算过前面的介可以知道，凝汽室、基准及其底部位于容器内部的导压管中的介质温度与汽包中的介质度是相等的，即 γwγw，γsγs。故而不难得到容器输出的差压。本以东方锅炉厂 DG670-13.73-8A 型锅炉采用的量范围为?300mm 双室平衡容器为例加以介绍(如图1所 ) 示 。通过图 1 可知，容正压侧输出的压力等于准杯口所在水平面以上总的静压力，上基准口 L 形导压管的水平轴线之间这段垂直区间的凝结水压，再加上 L 形导压管的水平轴线连通器水平轴线之间，位于容器的外部的这段垂直管段中的介质产生的力。显易见，中的最后部分压力，由于其中的介质为静止的且距容较远，因此其中的质密度应为环境度下的密度。因此 x7 f l 4 X a5 JP PJ 320 γ w 580,320 γ c式中 P —— 容器正压侧输出的压力γ w —— 容器的介质密度(γ w γ w)γ c —— 环境度水的密度PJ —— 基准杯口以上总的静压力/ N v P: W l1 E负侧的压等于基准口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口水平面至汽包中水分界面之间的饱和水蒸汽产生的力，再加上汽包中汽水分界面至连通器水平轴线之间饱和水产生的压力，P, PJ 580,hw γ s hwγw式中 P,—— 容器负压侧输出的压力hw —— 汽水分界通器水平管中心线之间的直高

t q - jγ s —— 汽中饱和水蒸汽的密 9 D P u2 O - C4 M8 T- 差压ΔPP ,P,320 γw 260 γ c,580,hw γ s,hwγw即 ΔP260 γ c 320 γw,580 γ s,γw,γ shw (1)这里有一点要说明，1中环境温度下水的密度 γ c，通常况下它会随着季的变化而变化，它的变化会影汽包水位测量的准确性。就本例中的容器而言，当境温度由 25?升高到 50?，由于密度的变化对于差压产生影响为,2.3mm 水柱，过补偿系统补偿后对最终得到的汽包水的影

之间。通常情况下这样的误差是可以忽的，也就是说可以认这里的温度是恒定的。但是为了尽量减小误差，必地定这里的温度。确定温度可以遵循这样一条原则，就高不就低，视地气及冬季伴热因确定。比如此处的环境温度一年当中通常在 0,50?之间变， 则可以这里的温度为 35?。 平均温为 25?，是为水的密度随着温度升高它的变化梯度来越大，确定的温高些，将会使环境温度变化对个系的影响更小。就本例中的容器而言，当温度从 0?高到 25?时，温度的变化对测量系的最终结果影响只有 1mm 左右，而环境温度 25?升高到 50?所带来的影响却为2.3,5.5mm 之间。故而，确定温应就高不

双室平衡容器

2. 前言

汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要参数之一,双室平容器在其中充当着不可或缺的重要角色。但 是由用对于双室平衡容器及其测量补等方面缺少全面的必要的了解或者疏,使应用中时错 误发生,甚至形成安全隐患。例如胜利油田胜发电厂一期工程,该工程投入行早期其汽包水位量系 统的差竟达 70~90mm ,特殊情况下误差将会更大(曾此造成汽包满水停事故)。迄今为止,据不 全了,目前仍有个别用户存在一些类似的问题或者其它问。汽包水位是涉机组安全与和运行的 要参数和指标,因此不允许任何为的误差。使用户能够更好地握双室平衡容器在汽包水位测量中的 应用,谨撰文。不足之,请不吝

3. 双室平衡容

3.1. 简介

双室平衡容器是一种结构巧妙,具有一定自我补偿能力的汽包水置。它的主要结构如图 1所示。 在基准杯的上有一个圆环形漏斗结构将整双室平衡容器隔成上下两部分,了区别于单室平衡容 器,故称双室平衡器。为便于介绍,这里结合各主要部分的功能特点,它们分命名为凝汽、基 准杯、溢流室和连通器,另外文中把双室平衡容器汽包水测装置简

3.2. 凝汽室

理想状态下,来自汽包的饱和水蒸汽经过这时放掉化潜热,成饱和的凝结水供给

3.3. 基准杯

它的作用是收集来自凝汽室的凝结水,并将水产生的压力导出容器,传向差压测量仪表 —— 差压变送 器(文简变送器)的正压侧。基准杯容积是有限的,当凝结水充满后则溢出向溢流。由于基准 杯的杯口高度是固定的,故

3.4. 溢流室

溢流室占据了容器的大部分空间, 它的主要功收集基准杯溢出的凝结水, 并将结水排入锅炉下管, 在流过程为整容器进行加热和蓄热,确保与包中的温度达到一致。正常情况下,由于锅下降管 中流体的动力作用,溢流室中基本上没有积

3.5. 连通器

倒 T 字形连通器,其水平部分一端接入包,另一端接入变送器的负压侧。毋,它的主要作用是将 汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的压侧, 与正压侧的 (基准)压比较以得知汽包中的位。 它之以被做成 T 字形,是因为可以保证连通器中的介具有一定的动性,防止其延伸到汽包之间的 管线冬季发生冻结。 连通器内介质的温度汽包中的温度可能不一致, 致使其中液位与汽中不同, 但由于流体的自平衡作用,对使包位测量没任何

3.6.

通过前面的介绍可以知道,凝汽室、基准杯及其底部位于部的导压管中的介质温度与汽包中的介质 度是相等的,即 γw =γ`w , γs =γ`s 。故而不难得到容器所输出差压。本以东方锅炉厂 DG670-13.73-8A 型炉所采用测量范围为 ±300mm 双室平衡容器为例加以介绍(

通过图 1可知,容器正压侧输出的压力等于基准杯口所在水平面静压力,加上基准杯口至 L 形导 压管的水平线之间这段垂直区间的凝结压力,再加上 L 形导压的水平线至连通器水平轴线之间, 位于器的外部这段垂直管段中的介质产生的压力。显而易见,其中最后部压力,由于中的介质 为静止的且距容器较远,因此其中的介质密度应为 环 度下的

P += PJ +320 γ w +(580-320) γc

式中 P +—— 容器

γ

w

—— 容器中的介质

γ

c

—— 环境 温

P J —— 基准杯

负压侧的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力,加上基准杯口水平至汽包汽水界之间的 饱和水蒸汽生的压力,再加上汽包中汽水分界至连通器水平轴线之间饱和水产

P -= PJ +(580-h w ) γ s + hw γw

式中 P -—— 容器

h w —— 汽水分界至连通器

γ

s

—— 汽包中饱和

因此差压

ΔP=P+-P -=320 γw +260 γ c -(580-h w ) γ s -h w γw

即 ΔP=260 γ c + 320 γw -580 γs -(γw -γs )h w (1)

这里有一点需要说明, (1)式中 环境 温度下水的密度 γc ,通常情况下它会随着季的变化而变化,它的变 化将会影响汽包水位测量的准确性。 就本例中的言, 环 温度 25℃升高到 50℃时, 由于密度 变化对于差压产生的影响为-2.3mm 水柱,经补偿系补偿后对最终得到汽包水的影响将为 +2.3~ 5.5mm 之间。通常情况下这样的误差是可忽略的,就是说可以为这里的温度是恒定的。但是为了尽 量减小误差,必恰当地确定这里的温度。确定温度可以遵循这一则,高不就低,视当地气候及 冬季伴热等因素确定。比如此的 环境 温度一年当中通常在 0~50℃之间变化,平均温度为 25℃,可以 令里的温度为 35℃。是因为水的密度随着温度升它的变化梯度越来大,确定的度高些,将会使 环境 变化对整个系统的响更小。就例中的容器而言,当温度从 0℃升高到 25℃时,温的变化对 测量系统最终结果影响只有 1mm 左,而 环境 温度从 25℃升高到 50℃所带来的影响却 +2.3~5.5mm 之间。故而,确定温度应就

4. 双室平衡容

容器的工作特性对于汽包水位测量和补偿系统来说非常重要,了性利于用户的应用和掌握应用中 的技巧。查《饱水与饱和水蒸汽密度表》可获得各种压力饱和水与饱水蒸汽密度。把 0、 ±50、 ±100mm 等汽包水位分别代入(1)式,可得到容器输出的一列差压,见下表 1《双室平衡容器固有补偿 特性参照表》。通过表 1可以得知双平容器的

从表 1中可以看到,各水位所对的由容器所输出差压随着压力的变化(相关饱和汽、水密度)自 生着不同的变化。这里首先注意 0水位所对应的差压,它的变化规律较它位有明显不同,只在一个较 小的范围内动。由于该容器的 设计 压力为 13.73MPa ,因此 14.5MPa 以下它的波动范围更小,在 ±5mm 柱以内。也就是说当汽包的水为 0水位时,无论压力如何变化,即使在没补偿系统的情下,对 0水位量影响都极小或者基本没有影响。关于其它位,则当汽包水越接近于 0水位,其对应的差压 受力变化影响越,反之

因此, 双室平衡容器是一种具有定的自我补偿能力汽包水位测量装置。 它的 这种能力主要体, 汽包中的水位越接近于 0水位, 其输出的差压受压力变 化的影响越小, 对汽包水位测量的影响越小。 毫无疑问, 容器特性由于容器的 自结构决定的,故称为固有补特性。表 1中, 0MPa 对应两行差压值,其 原因后文将会提。 之所以双室平衡容器会这特性其实质, 是由于双室平衡 容器在 设计 制造时采取了殊的结构,这种结最大限度地削弱了汽水密度变化 对常规运行位差压的影响。 但是尽管如此, 它并不能完全满足生的需, 仍 然要继续

最近有几位年青的同行在问 “ 测量汽泡水位时

4 E! T# M. w( Y7S, R& X 1。平衡容器的排污接口还有一个用,就是在起炉的期能通过适的排污加热个 平衡容器, 使其能在较短时间内达到与汽包内饱和水相同的温度而达到用水位

2。正压接口一般是通过导压管接入差压变送器的正压;而压接那就是接入变

3。平衡容器的引压出口内在连通何处:至于平衡容器的正压侧是否与包内水相还 与汽包的内部汽相连, 不同的厂家配套来的平衡器是不一样的, 这个问题

后的侧量的量程确定就麻烦了。 在安装时必要起足的重视, 然对照平衡容器的出

4。正负压侧:上述问题我们搞清楚后, 就可以简单地定义认为:与水引压管是相 对而言为 ” 负端 “ ,也就是我们常说负压侧;与汽侧相连的引压管相对而言为 ” 端 “ , 就是们常说的正压侧; 正、 负压侧是指两根导压管对而言哪一个引入的压力略高一点 哪一个略低一点而已, 区分它们正、 负压的目的是为了接入变送器的方便

5。量程的确定:# q- u

1)当我们把与汽包的水侧相连的导压管接入变送的压时,我们说此时的量程:0~ 6.40kPa (0差压对应着高水位、满量程差压 6.40kPa 对应着 0水位) ,变送器的量程就调 在:0~6.40kPa 对应 4~20mA 出(0差压 --高水位应着 4mA 、满量程差压 6.40kPa--低 水位对着 20mA ) 。而此时对应的二表(或数据采集器、 DCS 的 DAS 等)应当是:4~ 20mA 输电流对应着:+320mm~-320mm (4mA 对应着 +320mm、 20mA 对应着 -320mm ) 。 我们看出,这种接法造成了二次表(水位数显表或 DCS )要根据位变送器输来的实际 前电流值来反向计算实际位。 把电流与水位的关系画在坐标图上时就会现, 二者的 是倒着的(数学上说是反

2)当我们把与汽包的汽侧相连的导压管接入变送器的负压时,我们说此时的量程为: -6.40kPa ~0kPa , 变送器的量程就调校在:-6.40kPa ~0kPa 对应 4~20mA 出 (即变送器零 位移 6.40kPa ) 。 当水位最高时, 入的差加在变送器正负接上, 变送器输出表现为 (正 指向负) 0差压、 对应的输出是 20mA ,当水位最低时,引入差压加在变送器正接口上, 变送器输出表现为(正指向负) -6.40kPa 差压、对的是 4mA 。而此时对应的二次表 (或数据采集器、 DCS 的 DAS 等)应当是:4~20mA 输入电流对应着:-320mm ~+320mm (4mA 应着 -320mm 、 20mA 对应着 +320mm) 。我们看出,这种就变成了我们顺畅 正向计水位的程式, 把电流与水位的关系画在坐标图上时就会现, 二者的关系顺着的 (数学上说是正比关

6。变送器量程的选择:从上述看的出, 量程的起点与方向选择多大意义, 那为什么 又要有人这样去确定呢?答不在我们测量汽包水位上,而是在自动调控系统的要求。 1) 当选择汽包水位变送器的量程:-6.40kPa ~0kPa 时,我们可以形象地称作:位高 → 变送器输电流大 → 调节系统中调节器的水位输入信号大 → 调节器运结、 调器

号小 → 给水阀门向关小方向运动 → 给水流减小 ;水位低 → 变送器输出电小 → 调节 系中调节器水位输信号 → 调节器运算结果、 调节输出信号大 → 给水阀门向开大方 向运 → 水流量增大 。这就是自动控制上所说的 “

2)当选择汽包水位变送器的量程是:0kPa ~6.4kPa 时,我们可以形象地称作:水位高 → 变 送器输电 → 调节系统中调节器的水位输入信号小 → 调节器运算结果、 调节器出号 大 → 水门向开的方向运动; 水位低 → 变送器输出电流 → 调节系统调节器的水输入 信号大 → 调器运算结果、 调节器输出信小 → 给水阀门向关的方向运动。 这就是自控制 上所说的 “ 正作用 ” 。 自动控制上的正、反作用是指的调节器的输入与输出而言的,与我 仅仅测水位没有多大的, 当然, 当一个包水位变送器输入到显示表的同时又作 位自动调节水位输入信号时,量

7。 有位同行说他们那儿是选的 -3kPa ~+3kPa,这是可以的, 仅是把变送调校 0~6kPa 后再把变器的零位迁移 3kPa 变成 -3kPa ~+3kPa而已(零位向负

8. 量程值 :我们通常把 1mm 的水位测量说成 10 Pa差压 , 那么 600mm 就是 6kPa 差压、 640mm 就是 6.4kPa 差压。这是在变器时估算的个便换算系数。实际使用时,有时不能这 样粗地选型和调校变送器。严地说是 1mm 应的是 9.8Pa 差压,同时还要考虑平衡容 器处的温度对差压生的影响。 平容器内的水温偏离与之相联容器的水的温度 (汽包 在正常运行时是对应压力下饱和水的温度) 大时, 需要修正就大一些。 平衡容器保温的 一些,修正小一点。具体修正为多少,要根据所配用的设备(如汽泡、除氧)的实 际行参数来

双室平衡容器原理

摘要：本文以实践为基础，剖析了双室平衡容器的工作原理特性。重点论了补偿系统的建方法与步骤，同时指出了应中的常见错误并提出了

关键词：水位测量 汽包水位 双室平衡容器 补偿

１. 摘要

本文以实践为基础，剖析了双室平衡容器的工作原理与特。重论述补偿系统的建立法与步骤，同时指出了应中的常见错误并提出了

2. 前言

汽包水位是锅炉及其控制系统中最重的参数之一，双室平容器在其中充当着不可或缺的重要角色。但是由用对于双室平衡容器及其测量补等方面缺少全面的必要的了解或者漏，致使应用中有误发生，甚至形成安全隐患。例如胜利油田胜发电厂一期工程，该工程投运行早期其汽包水测量系统的差竟达70～90mm ，特殊情况下误差将会更大（曾此造成汽包满水停事故）。迄今为止，据不完了解，目前仍有个别用户存在一些类似的问题或者其它问。汽包水位是涉机组安全与和运行重要参数和指标，因此不允许任何为的误差。使用户能够更好地握双室平衡容器在汽包水位测量中的应用，谨撰文。不足之，请不吝

3. 双室平衡容

3.1. 简介

双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水装置。它的主要结构如图1所示。在基准杯的上方一个圆环形漏斗结构将整双室平衡容器分成上下两部分，了区别于单室平衡容器，故称为室平衡容。为便于介绍，这里结合各主要部分的功能特点，它们分命名为凝汽、基准杯、溢流室和连通器，另外文中把双室平衡容器汽包水位装置简

3.2. 凝汽室

理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这时放汽化潜热，成饱和的凝结水供

3.3. 基准杯

它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送（后文称送器）的正压侧。基准杯的积是有限的，当凝结水充满后则溢出向溢室。由于基准杯的杯口高度是固定的，故

3.4. 溢流室

溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功收集基准杯溢出的凝结水，并将凝水排入锅炉下降，在流动程中为个器进行加热和蓄热，确保与汽中的温度达到一致。正常情况下，由于锅下降中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积或

3.5. 连通器

倒T 字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。毋疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器负压侧，与正压侧的（基准）压比较以得知汽包中水位。它之所被做成T 字形，是因为可以保证连通器中的介具有一定的动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。连通器内部质的温度汽包中的温度可能不一致，致使其中的位与汽中不同，但是于流体的自平衡作用，对使包位测量没任何

3.6.

通过前面的介绍可以知道，凝汽室、基准杯及其底部位内部的导压管中的介质温度与汽包中的介温度是相等的，即γw =γ`w ，γs =γ`s 。故而不难得到容器所输出的差压。文以东方锅炉厂DG670-13.73-8A 锅炉所采的测量范围为±300mm 双室平衡容器为例加以介

通过图1可知，容器正压侧输出的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压，基准杯口至L 形导压管的水平轴线之间这段垂直区间的凝结压力，再加上L 形导压管的平轴线至连通器水平线之间，位容器的外的这段垂直管段中的介质产生的压力。而易见，其的最后部分压力，由于其中的介质为静止的且距容器较远，因其中的介密度应为环境

式中P + —— 容器

γ w —— 容器中的

γ c —— 环

P J —— 基准杯

负压侧的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口水平至汽包汽分面之间的饱和水蒸汽生的压力，再加上汽包中汽水分界面连通器水平轴线之间饱和水产

P －= PJ +(580－h w ) γ s + hw γw

式中P －—— 容器

h w —— 汽水分界至连通器

γ s —— 汽包

因此差压

ΔP=P+－P －=320 γw +260 γ c －(580－h w ) γ s －h w γw

即 ΔP=260 γ c + 320 γw －580 γ s －(γw －γ s )h w （1）

这里有一点需要说明，(1)式中环境温度下水的密度γ c ，通常情况下它随着季节的变化而变化，它的变化将会影响汽包水位测量的准确性。就本中器而，环境温由25℃升高50℃时，由于密度的化对于差压产生的影响为－2.3mm 水柱，经补偿统补偿后对最终得的汽包位的影响将为+2.3～5.5mm 之间。通常情况下这样的误差是以忽略的，也就是说可认为这里的温度是定的。但是为了尽量减小误差，必须恰当地确定这里温度。确定温度可以循一原则，就高不就低，视当地气候及冬季伴热等因素确定。比如此处的环境温度一年当中常在0～50℃之间变化，平均温度为25℃，则可令这里的温度为35℃。这是因为水的密度随着度升高它的变化梯越来越大，定的温度高些，将会使境度变化对整个系的影响更。就本例中的容器而言，当温度从0℃升高到25℃时，温度的变化对测量统的最终结果影响只有1mm 左右，而环境温度从25℃升高到50℃所带来的影响却为+2.3～5.5mm 之间。故而，定温度应就

4. 双室平衡容

容器的工作特性对于汽包水位测量和补偿系统来说非常重要，特性利于用户的应用和掌握应用中的技巧。查《和水与饱和水蒸汽密度表》可以获得各种压下饱和水饱和蒸汽的密度。把0、±50、±100mm 等汽包水位分别代入（1）式，可得到容器输出一系列差，见下表1《双室平衡容器固有补偿特性参照表》。通过表1可以得知双室容器的

从表1中可以看到，各水位所对应的由容器输出的差压随着压力的变化（相关饱和汽、水密）各自发着不同变。这里首先注意0水位所对的差压，它的变化规律较其它水位有显不，只在一个较小的范围内波动。由于该容

13.73MPa ，因此14.5MPa 以下它波范围更小，仅在±5mm 水柱以内。也是说当汽包中的水位为0水位时，无压力如变化，即使在没有补偿系统的情况下，对0位测量影响都极小或者基本没有影响。关其它水，则当汽水位越接近于0水位，其对应的差压受压力的变化影

因此，双室平衡容器是一种具有一定的自我补偿能的汽包水位测量装置。它的这种能力主要，当汽包中的水位越接近于0水位，其输出的差压受压力变化的影响越小，即汽包水位测量的影响越小。毫无疑问，器特性由于容器的自身构决定的，故又为固有补特性。表1中，0MPa 对应两行差压值，其因后文将会提。之所以双室平衡容器有这种特性其实质，是由于双室平衡容器在设计制时采取了特殊结构，这种结构大限度地削弱了汽水密度变对常规运水位差压的影响。但是尽管如此，它并不能完全满足产的要，仍然要继续

5. 补偿系统

5.1. 基础知

从容器的特性中可以看到，双室平衡容器不能完全满生产需要。究其原因，是于介质密度的变化所造的。因此，必须要采

施，进一步消除密度变化对汽包水位测量的影响。这种用来除密变化带来的影的措施就叫做补偿。通过偿以准确地测定汽包

汽包水位测量补偿的方法通常有两，一种是压力补，另一种是温度补偿，无论采取哪种方法补果样。但是它们之间略有区别，即温度补偿可以从0℃开始，而压力补偿只能100℃开始。这是因为温度可以一一对应饱密度以及100℃以下时非饱和密度，而力却只能一对应饱和度，即最低压力0MPa 只能对应100℃时的饱和密。故而由这两种方法构的补系统各自对应的补偿起始点有所不同，即差压变器量程有所同。表1中0MPa 对应两行差压值，其原因即在此；其中一行对应的是温补偿，下一行对应压力补偿。很显然，度偿也可以从100℃

5.2. 建立补

第一步 确定双室平衡

容器的0水位的位置一般情况下比较容易定，通过查阅锅炉制厂家有关汽包（学名锅筒）及附件方面的图纸和资料，行较计算即可获得。文中例举的容器0水位位置位于连通器水平管轴线以上365mm 处，基准口水所在的平面下方215mm 处。但是，偶尔于图纸的疏漏少与确定0水相关的数据，无法计出0水位的位，那么确定起就较复杂。如图1中就缺少数据。这种情况就只有根据容器的自补偿特性在0水位所体现的特通过复验算来获得。由于容器本身就是用这样的方法反复验而设计制造的，要验算的方法正确通过算得到的数据会很准确可靠，当然这限于图纸不详情况下。由于限于篇，这里只提供思路，具体的验算的方法本文不介绍。对此感兴趣的者可以试

第二步 确定差压

差压变送器的量程是由汽包水位的测范围、容器的0水位置以及补偿系统的补偿起始点等三方面因素决的。些户一般只考虑了前两方面因素，而忽略了补偿起始点因素，甚极个的用户只单地据汽包水位的测量范围确定变送器的量程，成很大的测量误差。一般情况，忽略容器的0位位置所造成误差在70~90mm之间，忽略补偿起始点所产生的差在30mm 以，特别情况下误差都将会更。此，这里特别提醒用户，在进行汽包水位测量工作时，关于变送器的量，在没有得到确认情况下，切不可单纯依赖设计部门图纸。事实，多数情况下，设部门在进行此类设计，对变送器选型时，确定本量程，而给出应用

下面来确定变

本文的例子中容器的0水位位置位于连通器水平管轴线以上365mm 处。由于该容器的量程为±300mm ，此（1）式中的hw 的大值和最小值别为665mm 和65mm 。如果采用压力补，从《饱水与饱和水蒸汽密度表》中查出100℃时的饱水与饱水蒸汽的度代入（1）式，再分别将665mm 和65mm 代入（1）

ΔP min =－70.5mm 水柱

和最大差压

ΔP max =504mm水柱

这两个差压值就是变送器的量程范围（见表1中0MPa 对应），即－70.5～504mm 水柱。如果采用温补偿，且从0℃开始补偿，则由于水的密度其接近1mg/mm3，误差可以忽略，令蒸汽的密为0。用样方法即可得到变送器的量程为－85～515mm 水柱（表1中0MPa 对应的上行）。实际上，从0℃开始补偿是完全没有必要的，其因这里

第三步 确

数学模型是补偿系中的最重

（2）

由于相对于规定的0水位的

（3）

式中h —— 相于规定

γw ——

饱和水蒸气的密度

环境温度下水的密度 γ s —— γ c ——

ΔP —— 差压

（3）式即为补偿系统的数学模型。式中γ c

（4）

（4）式为最终的数学模型。显然，与（3）式的作用全一样。在补

第四步 确定函

在（3）式和（4）式中含都有“320 γ w －580 γ s ”和“ w －γγ s ”关于饱和水与饱和蒸汽密度的个子式。《饱水与饱和水蒸汽密度表》，可以获得两个子式关于压力或温度的函数曲线。将得到的线以及（3）式或者（4）式输入用以执行运算任务硬件设备，

从补偿系统的建立过程可以发现，补偿系统据某一特定构造的容器而建立的。因此，建立补系统时应据不的器，建立不同的补偿系统。立补偿系统时，当确定差压的计算公式后，需重复这里的步骤即可得到新的汽包水位

6. 关于容器保

众所周知，为了使容器达到理想工作状态，容器的外部须以适当的保温。然而，于容器的凝汽室及顶部的保温问题目前有些争议，部分用户认为这的温有无。笔者在这里阐述一下人的观点。笔者通过多观察发现, 在这里没有保温的情况下，冬季仪表示的汽包水位会比季低近10mm 。分析原因，是因为一般情况下凝汽室的温度都要比境高300℃左右，至更高，因此它的辐射能力很强。当凝汽室外没有保温或者保温件比较差时，尽管凝速度加快并导致更多的饱和水蒸汽流到这里补充这里的量，但是由于这里的介质处自然对流状态且受到管路等的阻力的制，使补充热量难以维持这里温度，进而影响了测量的准确性。对于额定作压力为13.73MPa 的锅言，如果冬季仪表显示的包水位比真实水位低10mm ，将意味着容器内的温度比饱和温7℃左右。所以，为确保其水位测量的准确性，这里必须加以适当的保温。笔者以为，里的保以保温层的外层温

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