利用流量儀表測量（liàng）蒸汽流量方法討論

本文從分析蒸汽特（tè）性入手，詳細（xì）介紹各種流量儀表的特點和適用範（fàn）圍，以及測量蒸（zhēng）汽流量的最佳方案。 

    蒸汽流（liú）量測量難度較大，主要（yào）因為（wéi）蒸汽是比較特殊的介質，隨著工況（如溫度、壓力）的變化，過熱蒸汽經常會轉（zhuǎn）變成為飽和蒸汽，形成汽液兩相流介質。對於相流的經常變化的蒸（zhēng）汽，使用目前流量儀表測量氣流量，肯定會存在測不準的問題。這個問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度，盡量（liàng）減少蒸汽的含水量，例如加（jiā）強蒸（zhēng）汽管（guǎn）道（dào）的保溫措施，減少蒸汽的壓力損失等，以提高測量的準確度。然而這些方（fāng）法（fǎ）並不能徹底解決蒸汽流量測不準的問題，然而解決問題的根本辦法是開發一種可測兩相（xiàng）流動介（jiè）質的流量儀表。

    在選擇流量儀表時（shí）應考慮5個主要因素：被（bèi）測流體特性、生產工藝情況、安裝條件、維護需求以及（jí）流量儀表的特性。對蒸（zhēng）汽（qì）計量而言（yán），同樣要考慮（lǜ）以上5個因素。這裏，著（zhe）重討論流量儀表的特性、安裝條件、維護需求以及選用流（liú）量儀表應（yīng）注意的幾個問題。

    目前，測量蒸汽流量的儀表主要有（yǒu）渦街流（liú）量計、差壓式流量計、分流旋翼式流量計、阿牛巴流（liú）量計、浮子式流量計（jì）等，這（zhè）裏主要討（tǎo）論渦街流量計（jì）、孔板（bǎn）流量計和彎管流量（liàng）計。

    渦街流量計

    渦街流量計（jì）是基於卡門渦街原（yuán）理而研製成功的一種新型（xíng）流量計，70年（nián）代以來得到了迅速發展（zhǎn）。是孔板流量計的替代產品之一。具（jù）有以（yǐ）下特點：結構簡單牢固，無可動部件；維護十分方便，安裝費用低；測量（liàng）範圍寬，量程比（bǐ）可（kě）達1：10；壓力損失（shī）較小，運行費用低；應用範圍廣，氣體、液體的流量均可測量。

    但渦街流量計存在一定（dìng）的局限性：渦街流量計是一種速度式流量計，旋渦分離的穩定性受流（liú）速影響（xiǎng），故它對直管段有一定的要（yào）求，一般是前10D、後5D；測（cè）量液（yè）體時（shí），上限流速受壓損（sǔn）和氣蝕現象限製，一般是0.5～8m/s；測量氣體是，上限流速受介質可壓縮性變化的限製，下限流速受雷諾數和傳感器靈敏度的限製，蒸（zhēng）汽是8～25m/s；應力式渦街流量計對振（zhèn）動較為敏感，故在（zài）振動較大的管道安（ān）裝流量計時，管道要有一定（dìng）的（de）減震措施；應力式渦街流量計采用（yòng）壓電晶（jīng）體作為檢測傳感器，故其受溫度的限製，一般（bān）為（wéi）-40～+300℃。

    孔板流（liú）量計

    孔板流量計應用曆史悠久，有國（guó）際標準，理論精度高，應用十分普遍，但經過幾十年的（de）應用，發現孔（kǒng）板流量計有以下不足：應用中（zhōng）許多因素（設計參數與（yǔ）工（gōng）況參數不符、上遊直管段不足、孔板和管道不同心、孔板A麵受汙、銳角磨損等）對其測量精度有非常大的影響，使其（qí）測量誤差增（zēng）大；安裝較為麻煩，維護（hù）及拆洗的工作量較大；流量量程比（bǐ）為1：3，局限（xiàn）性大；若安裝不正確，容易（yì）發生蒸汽泄漏；壓力損失較大，運行費用高。

    彎管流量計

    彎管流（liú）量計（jì）特點（diǎn）：

    1、結構簡單，價格低。彎管傳感器實際上是一個90度標準彎頭，沒有比它結構更簡單的流量傳感器了，隨著機械加工工業（yè）的發展和行業標準化（huà）及規範化管理的不斷完善，用作彎管傳感器的標準機（jī）製彎頭其質量越（yuè）來越好（hǎo），價格也越來越低。

    2、無任何附加節流（liú）件或插入（rù）件，可大（dà）大（dà）降低流體在管道內輸送的動力消耗，節約能源，尤其對那些大係統、大管徑、低壓（yā）頭的（de）測量對象好處更加明（míng）顯。

    下麵舉一個簡（jiǎn）單的例子予以說明。為維持一台安裝在每小時數千噸流量供熱管（guǎn）道的孔板流量計正常運行，一個采暖季節約需多耗電數萬度，折合人（rén）民幣數萬元。這裏僅考慮孔板流量計壓力損失為幾（jǐ）千帕，實際運（yùn）行時遠遠超過這（zhè）個值（zhí）。即便是這幾千帕的壓力損失，它所造成的附加（jiā）運行（háng）費用也是不可忽（hū）視的。表1給出的數據為目前熱力管網用（yòng）主（zhǔ）管道流量範圍在不同的壓力損失時，孔（kǒng）板流量計引起（qǐ）的循環泵額外耗（hào）電量、電耗費用、折（shé）合標準煤量、購煤費用的單台孔板流量計在（zài）一個取暖季節運行費（fèi）用的數據（jù），其中運行天數按120天、電價按0.35元／度（dù）、標（biāo）準煤價（jià）按200元/t計算。


    一個流量為4000m3/h的中型熱網（wǎng），當孔板壓力損失為（wéi）30千帕時，僅一台孔板流量計就多（duō）耗9.6萬度電，運行費用為3.12萬元，對（duì）於流量為10000m3/h的（de）大型熱（rè）網，額外耗（hào）電量達24萬度（dù），運行費用7.8萬元。而彎管流量計是沒有附加阻力損失的，如果用彎管流量計（jì）替代孔板流量計進行計量，就可大（dà）大地減少運行費用，獲得可觀的經濟效益；

    3、彎管流量計傳感器耐（nài）磨損，對微量磨損不敏感。

    4、可采（cǎi）用直（zhí）接焊接法進行安（ān）裝，使現場跑冒（mào）滴漏的麻煩得到徹底的解決。

    5、適應性強，量程範圍寬，直管段要求不（bú）嚴。隻要是可以用孔板、渦街、均速管流量計來測（cè）量的管道內（nèi）流體流量都可以用（yòng）彎（wān）管流量計（jì）進行測量，而且在耐高溫、耐高壓、耐衝擊、耐振動、耐潮濕、耐粉塵等方麵，彎管流量計遠優於其它流量計。

    如高溫、高壓、衝（chōng）擊、振（zhèn）動，對於（yú）渦街流量計來說其使用（yòng）性是十分有（yǒu）限的，這與其測量原理有關，實測測量結果產生較大的附加誤差影（yǐng）響了測量精度，造成測量不（bú）準（zhǔn）。所（suǒ）有這些問題對彎（wān）管流量計來說都不存在。

    彎管流量計的量程比（bǐ）可達1：10，對於蒸汽，它的適用範圍為0～70m/s，可以較好地滿足蒸汽流量測量的要求（qiú）。彎管流量計（jì）由於（yú）其特殊的測量原（yuán）理，使其在（zài）實際應用時對直管（guǎn）段的要求不嚴格，一般（bān）隻要求前5D、後2D即可（kě），遠遠低於其他流量（liàng）測量裝置的（de）要求；

    6、彎管流量（liàng）計精度高，重現性好，測量精度可達1％，重現性精度可達0.02％，一次安裝後，不再需要重複拆裝，因此，其安裝精度也能得到最佳保證。

    綜（zōng）上所述，蒸汽流量儀表的選用（yòng）是非常重要的，準確測量蒸汽流量是生產部門都需要和普遍關（guān）心的問（wèn）題。隨著經濟的發展，提高（gāo）測量水平的呼聲越來越高。因此，應（yīng）針對生產實際情況，做一些細致的技術工作，切實探索出一（yī）條蒸汽流量測（cè）量的成功之（zhī）路。