測(cè)量蒸汽用渦街流量計(jì)

   蒸汽分為飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽，蒸汽流量測(cè)量受蒸汽密度的影響較大，對(duì)過(guò)熱蒸汽要進(jìn)行溫度、壓力的補(bǔ)償；再者受飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽的界限的劃分影響，給蒸汽流量的測(cè)量也帶來(lái)了一定的難度。蒸汽是使用最為廣泛的載熱工質(zhì)，是重要的二次能源，蒸汽流量的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)節(jié)省能源、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面都有重要的意義。

   用于蒸汽流量測(cè)量的流量?jī)x表主要有渦街流量計(jì)和差壓式（孔板，“均速管、彎管）流量計(jì)。差壓式測(cè)量最先普遍使用的孔板流量計(jì)，由于壓損大，維護(hù)量大，精度等級(jí)低等原因，已經(jīng)被很多廠家逐漸淘汰，而象威力巴截流裝置、彎管流量汁等一是測(cè)量的壓差較低，二是安裝要求比較嚴(yán)格，都會(huì)給蒸汽測(cè)量帶來(lái)～定的誤差。相較而言，用渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量則效果要。我們都知道渦街是運(yùn)用卡曼漩渦的原理來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量的一種流量計(jì)。

蒸汽流量測(cè)量按工作原理可分為直接式質(zhì)量流量計(jì)和推導(dǎo)式（也稱間接式）質(zhì)量流量計(jì)兩大

類。前者直接檢測(cè)與質(zhì)量流量成函數(shù)關(guān)系的變量求得質(zhì)量流量，后者用體積流量計(jì)和其它變量測(cè)量?jī)x表，或兩種不同測(cè)量原理的流量計(jì)組合成儀表，經(jīng)過(guò)計(jì)算求得質(zhì)量流量?，F(xiàn)在廣泛使用的蒸汽質(zhì)量流量計(jì)絕大多數(shù)仍為推導(dǎo)式，渦街流量計(jì)就屬于推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)。渦街流量計(jì)測(cè)量質(zhì)量流量的表達(dá)式為

ｑｍ＝３．６ｐｆ

（２）式中：ｑｍ為質(zhì)量流量，ｋｇ／１１；

ｆ為渦街流量計(jì)輸出頻率，ｐ，ｓ；

ｋｔ為工作狀態(tài)下的流量系數(shù)，Ｐ幾：ｐｆ為流體密度，ｋｇ，ｍ３。

由式（２）可見，工程上普遍使用的推導(dǎo)式蒸汽質(zhì)量流量系統(tǒng)，關(guān)鍵是求取蒸汽密度，而該值可根據(jù)溫度、壓力通過(guò)查密度表求取。由于蒸汽分為飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽，對(duì)于過(guò)熱蒸汽要進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，對(duì)于真正意義上的飽和蒸汽只需進(jìn)行溫度或壓力補(bǔ)償即可，下面以過(guò)熱蒸汽為例進(jìn)行討論。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于工況變化，飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽都有可能偏離原來(lái)的設(shè)計(jì)狀態(tài)，使得通常由蒸汽溫度、壓力求取其密度的關(guān)系發(fā)生變化，從而對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確性造成影響。當(dāng)過(guò)熱蒸汽在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離輸送后或由于管道保溫措施不當(dāng)。往往會(huì)因?yàn)闊崃繐p失、溫度降低而使其從過(guò)熱狀態(tài)進(jìn)入臨界飽和狀態(tài)，甚至部分蒸汽冷凝出現(xiàn)相變而變成水滴。這些水滴對(duì)流量測(cè)量結(jié)果究竟有多大的影響？下面舉例說(shuō)明。有一常用壓力為１．０ＭＰａ的過(guò)熱蒸汽，其流量為ｑ。，假設(shè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離輸送后有１０％ｑ。冷凝成水滴，令其為ｑｍｌ，而保持氣態(tài)的部分為ｑ吣從定義知，此時(shí)濕蒸汽的干度為

Ｘ＝ｑｍｓ／ｑｎｌ＝９０％（３）

由于采用溫壓補(bǔ)償，故依臨界飽和狀態(tài)查表，得到此時(shí)的蒸汽（干部分）密度ｐｓ＝５．６８０８ｋｇ，ｍ３，查水舞度表得知ｐＦ８８２．４７ｋ∥ｍ３，顯然水滴與蒸汽干部分的體積流量分別為ｑｖｌ＝ｑｍｌ／ｐｌ（４）

ｑｖｓ＝ｑｍｓ，ｐｓ‘（５）

式中：ｑ，Ｉ為水滴的體積流量；ｑ，。為蒸汽干部分的體積流量。由定義知，蒸汽干部分體積流量占濕蒸汽總體積流量ｑ。之比Ｒｖ為ＲＶ＝ｑＶｓ，ｑＶｑＶ（６）

所以ＲＶ＝ｌ／ｐ“ｐｌ（１／Ｘ．１）＋Ｉ（７）

在該例中，Ｒｖ＝９９．９３％，由此可見，在濕蒸汽中，水滴所占的體積比可忽略不計(jì)。