摘要：在集中(zhong)供熱自動化(huà)系統中，流量(liang)是體現集中(zhong)供熱系統水(shui)力平衡和調(diao)節均衡供熱(rè)必不可少的(de)參數之一。流(liu)量測量主要(yao)用于集中供(gòng)熱的熱源傳(chuán)輸、熱力站的(de)流量監測🤟、熱(re)用戶的分戶(hù)計量等方面(miàn)。随着集中供(gòng)熱工程自動(dòng)化程度的提(ti)高，工況檢測(ce)👣也越來越精(jīng)細。在集中供(gong)熱生産過程(cheng)✔️中，流量作爲(wei)整個系統中(zhong)的重要參數(shu)，對其測量顯(xian)得尤爲重要(yao)。因此，在集中(zhong)供熱生産過(guo)程中，流量計(ji) 的選擇是非(fei)常重要的。簡(jian)要介紹熱力(li)集中供熱系(xi)統中常📐用流(liu)量計，包括渦(wo)街流量計、差(cha)壓流量計、電(dian)磁流量計，闡(chǎn)述了其測量(liang)原理、選用和(hé)安裝要求，以(yi)期爲日㊙️後的(de)相關工作提(tí)供參考。
　　集中(zhōng)供熱測量的(de)流量是表示(shi)熱水流過供(gong)熱管道🐪截面(mian)的數🌈量✍️，而集(jí)中供熱過程(cheng)控制的精細(xì)化使得集中(zhong)供熱✂️系統對(dui)流量的測量(liàng)點位越來越(yuè)多，對測💰量精(jīng)度⁉️的要求不(bu)斷提高。在集(ji)中供熱系統(tǒng)中，測量🌈流量(liang)是爲🈲了使整(zhěng)個熱網保持(chi)平衡，通過流(liú)量調節🌈保證(zhèng)供熱效果。這(zhè)樣做，也⭐便于(yu)與第三方進(jìn)行熱源結算(suàn)。在集中供熱(re)生産過程中(zhōng)，如何選取适(shi)合的流量計(ji)呢？下面，結合(hé)工作中📞的一(yī)些具體情況(kuàng)做一些簡單(dān)的闡述，以期(qi)爲💋相關工作(zuo)者提供借鑒(jiàn)。
1流量的概念(nian)和流量計的(de)分類
　　流量是(shi)指在一定時(shi)間内流過管(guǎn)道某橫截面(mian)流體的體積(ji)或質量。在集(jí)中供熱系統(tǒng)中，熱介質多(duo)爲高👨‍❤️‍👨溫水和(he)蒸汽，因此，在(zài)🚩集中供熱生(sheng)産過程中使(shi)用的⭐多爲體(tǐ)積流量，通常(chang)用體積流量(liang)表征，用qv表示(shì)，單位爲m/h。一般(bān)流體在流動(dòng)過程中并非(fēi)完全的均勻(yún)流動，測量時(shí)，默認🔴在某單(dan)位截面上的(de)無限🔴小單元(yuan)面積⭐dA上的流(liu)動速度是勻(yún)速的，速度爲(wèi)v。此時，流過此(cǐ)單元面積上(shàng)的流體流✉️量(liàng)可寫成dqv＝vdA，而通(tōng)過整個截面(mian)的流量qv爲qv＝vdA。當(dāng)整個截面上(shang)🌍的流量分布(bu)是均勻♊的，約(yuē)等同于qv＝vA。質量(liàng)流量與體積(jī)流量的關系(xì)可以表示爲(wei)：
q＝pqv.（1）
式（1）中：p爲流體(ti)的密度。
　　對于(yu)集中供熱系(xi)統，瞬時流量(liang)測量是表征(zhēng)管道内的實(shí)時流量。同時(shi)，在結算集中(zhong)供熱熱量時(shí)，很多情況下(xia)都需要總累(lei)計流量🚶‍♀️。總累(lèi)計流量是指(zhǐ)在一段🐇時間(jiān)内流過管道(dào)的流量總和(hé)♉，即：
V＝∫qvdt.（2）
式（2）中：v爲總(zǒng)的體積量。
　　通(tong)常情況下，将(jiāng)測量瞬時流(liu)量的表計稱(chēng)爲流量計，将(jiang)㊙️檢測🛀累計流(liú)量的表計稱(chēng)爲計量表。在(zai)集中供熱系(xi)統中，流量計(ji)有顯示總量(liang)的作用。流量(liang)是在動态中(zhong)測得的一個(gè)量，所以🈚，流量(liàng)測量過程與(yǔ)流體的物理(li)特性、流體的(de)工作環境、流(liú)量♻️計的安裝(zhuang)位置等有🏃‍♀️關(guān)。因此，在實際(ji)工作中，要全(quán)面考慮各🔞種(zhǒng)因素，确定🐪流(liú)量計的類型(xíng)、測量方式，以(yi)及它在各種(zhong)工況下的運(yùn)行情況，這樣(yàng)才✨能達到㊙️準(zhǔn)确測量的目(mu)的。流量檢測(cè)🙇‍♀️儀表包括體(ti)積流🌈量儀表(biǎo)和質量流💋量(liàng)儀表2種。在✂️集(ji)中供熱⁉️的過(guò)程中，使用最(zui)多的是體積(ji)流量🏃🏻儀表，因(yin)此，我們隻介(jie)紹體積流量(liàng)儀表。
　　由qv＝vdA可知(zhī)，當某一管道(dào)中流體介質(zhì)的橫截面積(ji)A确定後，測算(suàn)出流過此截(jié)面流體的瞬(shùn)時速度v，就可(ke)以計算出🏒此(cǐ)處流體的體(ti)積流量qv。根據(jù)這個原理制(zhi)作的儀表被(bèi)稱爲速度法(fǎ)體積流量儀(yi)表。速度法體(ti)積流🛀量儀表(biǎo)通常分爲 差(cha)壓式流量計(ji) 、電磁流量計(ji)、渦街流量計(ji)和超聲波流(liú)量計等。在集(jí)中供熱系統(tǒng)中，多使用的(de)是速度法體(tǐ)積流量儀表(biao)。
2常用流量計(jì)介紹
2.1渦街流(liú)量計
　　 渦街流(liú)量計 主要使(shǐ)用在自備燃(rán)煤鍋爐出口(kou)處，熱力站一(yī)次網回水流(liú)量監測中。渦(wō)街流量計是(shi)20世紀後期才(cái)慢慢發展起(qǐ)來的，它利用(yòng)的是流體振(zhèn)蕩工作原理(li)。渦街流量計(ji)分爲卡門渦(wō)街☀️和旋進式(shì)渦街2類。卡門(mén)渦街運用的(de)是自然振蕩(dang)的卡門渦💃街(jiē)原理，旋進式(shì)渦街則是利(lì)用強迫振蕩(dàng)的漩渦旋進(jìn)原理。目前，前(qian)者應用廣泛(fàn)。在集中供熱(rè)生産過程中(zhong)，主要運用的(de)是卡門渦街(jiē)式的渦街🛀流(liú)量計。
2.1.1測量原(yuan)理
　　在管道中(zhong)，垂直于流體(tǐ)流向放置一(yī)個非線性柱(zhu)體，流❗體流量(liang)在流動過程(cheng)中慢慢增大(dà)到某種程度(dù)後，流體在非(fei)線性柱體兩(liǎng)側會交替産(chan)生兩列規則(zé)排序的漩渦(wo)，如圖1所示。

　　如圖1所示，兩(liang)列漩渦的旋(xuán)轉方向相反(fan)，且從發生體(tǐ)上分離出來(lai)，平行但不對(dui)稱，所以，這兩(liang)列漩渦被稱(chēng)爲卡👨‍❤️‍👨門渦街(jiē)（也稱“渦街”）。
　　渦(wo)街流量計的(de)結構如圖2所(suo)示。如圖2所示(shi)，渦街流量計(jì)的底♊部是渦(wō)街流量傳感(gǎn)器，頭部是轉(zhuan)換電路。渦街(jiē)流量傳感器(qì)包括流體介(jie)質振動檢測(cè)元器件和漩(xuán)渦生産體。被(bei)測流體流過(guò)漩渦産生體(ti)時會有規則(zé)的漩渦生成(chéng)，此時🎯，漩渦會(huì)産生有規則(zé)變化的升👉力(li)，檢測元器件(jiàn)則會将此轉(zhuǎn)換爲交替的(de)頻率送給🍉轉(zhuǎn)換電路部分(fen)，通過轉換電(diàn)路輸出頻率(lǜ)信号或4-20MA電流(liú)信号。

2.1.2渦街流量計(ji)的安裝及相(xiang)關注意事項(xiàng)
　　渦街流量計(jì)結構簡單實(shí)用，安裝程序(xù)也很簡化，與(yǔ)🌈經常使用的(de)節流式差壓(ya)流量計相比(bǐ)，可以省去引(yin)壓管和 三閥(fa)組 等設備，節(jiē)省維護工序(xu)和經濟成本(ben)。該流量計适(shi)用的介質種(zhǒng)類比較多，比(bi)如氣體、液體(tǐ)、少部分的混(hun)合🌐流體。另外(wai)，渦街流量計(jì)的測量精度(dù)也比較高，通(tong)常爲測量值(zhi)的±0.5%～±1.5%；測量範圍(wei)⭐廣，可達10∶1或25∶1；壓(ya)損✍️比較小，一(yī)般爲 節流式(shi)孔闆流量計(ji) 的25%；儀表适用(yòng)性強。渦街流(liú)量計的産生(shēng)漩渦很容易(yi)受到流速不(bu)穩定等因素(su)的幹擾，因此(ci)，在安裝渦街(jie)流量計時，上(shàng)遊🏃‍♀️側至少要(yào)☎️有10D的直管段(duan)，下遊側有5D左(zuǒ)右的直管段(duàn)。在選擇安裝(zhuāng)地點時，應注(zhu)意避免機械(xie)🔞振動，尤其要(yào)避免管道振(zhen)動。
2.2差壓流量(liàng)計
　　對于集中(zhōng)供熱系統，差(chà)壓流量計主(zhǔ)要運用在3台(tái)自備鍋爐的(de)總供水管的(de)流量測量和(he)部分熱力站(zhàn)的一次🌈網回(hui)水流量測量(liang)中。相比于其(qí)他流量計，差(chà)壓流量計✊的(de)使用要更早(zǎo)🌐一些，其應用(yòng)範圍更加廣(guang)泛，自然差壓(ya)流量計的技(jì)術也更📞成熟(shu)一些。節流差(cha)壓👅式流量計(jì)作爲差壓流(liú)量計，是适用(yòng)範圍最廣的(de)一種。
2.2.1測量原(yuán)理
　　節流差壓(yā)式流量計的(de)工作原理是(shì)，當流體在管(guǎn)道内流動時(shi)，遇到節流裝(zhuang)置，就會實現(xian)壓力能轉換(huan)爲動能的能(neng)量轉換過程(cheng)，由能量轉換(huàn)産生壓差信(xin)号。節流差💁壓(yā)式流量計主(zhǔ)要由節流裝(zhuang)置、 差壓變送(sòng)器 兩部分組(zu)成，也被稱爲(wei)“差壓式流量(liàng)計”。節流裝置(zhi)通常分爲标(biāo)準節流裝置(zhi)和非标準節(jiē)流裝置，其作(zuo)用🐕就是阻擋(dǎng)管道中流動(dong)的🚩流體，迫使(shi)其形成壓力(lì)差。系統的節(jiē)流裝置由節(jiē)流原器🈚件、取(qu)壓裝置和測(cè)量♈引管3部分(fen)🔆組成。 孔闆流(liú)量計 作爲節(jiē)流式差壓計(ji)的一種，其使(shǐ)用範圍特别(bié)廣。目前🔴，在集(jí)中供熱系統(tǒng)中，有很多檢(jian)測處都使用(yong)的是孔闆流(liú)量計，其主要(yào)是由标準孔(kǒng)闆和差壓變(bian)送器組成的(de)。
2.2.2節流式差壓(ya)變送器優劣(liè)勢
　　節流式差(cha)壓變送器的(de)優勢是：①國際(ji)通用，應用曆(li)史長♋，經🔆驗💚數(shù)👈據豐富；②一次(ci)件和二次儀(yí)表可分開生(sheng)産供給，易于(yú)大批量生産(chǎn)，降🤩低成本，便(bian)于采購；③測量(liang)介質寬，适合(hé)液體和氣體(tǐ)。
　　節流式差壓(ya)變送器的不(bu)足有：①對安裝(zhuang)直管段要求(qiu)高，一般要求(qiú)10D以上；②長期使(shi)用精度嚴重(zhòng)下降，必須強(qiáng)制周期檢定(ding)；③有不可恢複(fú)壓力降，屬于(yu)高能耗流量(liàng)計；④量程窄，法(fǎ)蘭裝夾式，維(wei)護工作量大(da)；⑤不耐髒污，計(ji)量供暖水易(yì)短期失🏃🏻效（有(yǒu)顯示值，但與(yǔ)實❗際值偏差(chà)👣比較大）。
2.3電磁(cí)流量計
　　在集(ji)中供熱系統(tong)中， 電磁流量(liang)計 主要運用(yong)在一二号隔(gé)壓站測試流(liu)量以及電廠(chǎng)出口處🐅的👄測(ce)🧡量中。近年來(lái)，電磁流量計(ji)也被廣泛應(yīng)用于不斷推(tuī)廣的📧熱用戶(hù)結算的分戶(hu)計量中。電磁(cí)流量計是🌂以(yi)法拉第電磁(cí)定律爲原理(li)制🏃🏻‍♂️造的測量(liàng)流量的表計(jì)，其優點比較(jiao)多，比如🤞可測(cè)流量的範圍(wei)廣😄，流量比值(zhi)可以達到20∶1以(yi)上，可測量的(de)管徑範圍大(dà)，最大可達3m，測(cè)量精度很高(gāo)，可測量适當(dang)電導率範圍(wei)内🍓的水、腐蝕(shí)性液體、酸堿(jian)等各種流體(ti)流量。但是，電(dian)磁流🌈量計也(ye)有其缺點♍，它(ta)不能檢測氣(qì)體、蒸汽和純(chún)淨🔴水的流量(liang)。
2.3.1工作原理
　　在(zài)某磁場中，導(dao)體作切割磁(cí)力線運動時(shi)，在導體中會(hui)産生感應電(diàn)勢，感應電勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場中(zhōng)的有效長度(dù)和導體在磁(ci)場做垂直于(yu)磁場方向運(yùn)動的🔱速度成(chéng)正比。其工作(zuò)原理如圖3所(suǒ)示。

　　導電流體(tǐ)在磁場中做(zuo)垂直方向流(liú)動而切割磁(ci)力線時，會在(zài)管道兩邊的(de)電極上産生(sheng)電勢。感應電(diàn)動🌈勢的方向(xiang)由右手定💚則(ze)判定，感應電(dian)勢的大小由(yóu)式（3）确定，即：
Ex＝BDv.（3）
式(shi)（3）中：Ex爲感應電(diàn)勢，V；B爲磁感應(yīng)強度，T；D爲被測(cè)管道内徑，m；v爲(wei)👉測量流體的(de)平均流速，m/s。
體(ti)積流量Qv等于(yu)流體的流速(su)v與管道截面(miàn)積（πD2）/4的乘積，即(jí)Qv＝πD2v/4.将其代入式(shi)（3）中可得：Qv＝πDEx/4B.由此(ci)可知，在被測(cè)管道内徑D已(yǐ)确定，且磁感(gǎn)應強度B保持(chí)不變時，被測(cè)Qv與B呈線性比(bi)例關系。如果(guo)同時各插入(ru)一根電極于(yú)管道兩側，就(jiu)可引入Ex，即可(kě)測得💰Ex的大小(xiao)，從而可以計(ji)💜算出Qv的值😄。
2.3.2選(xuǎn)擇時的注意(yi)事項
　　在集中(zhong)供熱系統中(zhong)，選用合适的(de)電磁流量計(ji)會事🌐半💁功倍(bei)——不僅可以節(jie)約成本，還可(ke)以獲得準确(què)的測量值。因(yin)此，在選👄用電(dian)磁流量計時(shi)，應注意以下(xia)幾點：①使用電(diàn)磁流量計測(ce)量時，被測流(liú)體介♍質必須(xū)爲導電的液(yè)體。集中供熱(re)生産過程中(zhōng)的介質爲非(fei)純淨熱水，正(zhèng)好符合要求(qiu)。②使用電磁流(liu)量計測量時(shí)，其口徑本身(shen)應該小于測(ce)量管道的内(nei)徑。測量時，管(guǎn)内液體的流(liu)量也要符合(he)要求，一般情(qing)況下應超過(guò)滿量程㊙️的1/2以(yǐ)上。③使用電磁(ci)♉流量計測量(liang)時的工作壓(yā)力必須以其(qi)額定工作壓(yā)力作爲上限(xiàn)。④使用電磁流(liú)🛀量計測量時(shi)，被測溫度🏃🏻一(yi)般不超過200℃。
2.3.3在(zai)集中供熱系(xi)統中安裝的(de)注意事項
　　在(zài)集中供熱系(xi)統中安裝電(dian)磁流量計時(shi)應注意以🛀🏻下(xià)幾❤️點♉：①電🔞磁流(liu)量計的安裝(zhuāng)位置可以是(shi)水平的，也可(kě)是垂直的，但(dàn)是，必須根據(ju)現場實際情(qíng)況和運行環(huán)境來确定，同(tong)時，要遵循各(gè)廠家針對💰流(liú)量計的安裝(zhuāng)提出的要求(qiu)。②在安裝電磁(ci)流量計時，要(yao)注意電磁幹(gàn)擾（遠離比如(rú)循環水泵㊙️、補(bǔ)水泵、變壓器(qi)等），要正确🈲接(jie)地。③作爲速度(dù)式流量計的(de)一種，使用電(diàn)磁流量計進(jin)行測量工作(zuo)時，會受到流(liu)速不均等因(yin)素的影響，測(cè)量誤差會比(bǐ)較大。因此，在(zài)安裝電磁🔆流(liú)⛱️量計時，在确(que)定位置時，要(yao)注意前面管(guan)道☀️必須保持(chí)留有10D左右‼️的(de)直管段，以免(miǎn)影響電磁流(liu)量計的正常(chang)使用。
3總結
　　在(zai)集中供熱生(sheng)産過程中，選(xuǎn)擇流量計時(shi)必須注意設(she)計要求、經濟(jì)效益和适合(hé)特定類型流(liú)量計工作的(de)工況。每種流(liu)量計都有其(qi)特定的測量(liàng)介質範圍，也(ye)有其特定的(de)工作環境，因(yīn)此🌈，我們必須(xū)根據集中供(gong)熱的具體生(shēng)産情況，然後(hòu)結合流量計(ji)😘本身的工🔞作(zuo)特點及其經(jīng)濟性，選擇合(he)适的流量計(jì)。

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