[摘要(yào)]配蒸汽流量(liàng)測量中孔闆(pǎn)和渦街流量(liang)計 是比較常(chang)見的兩種測(ce)量元件，在實(shi)際應用中根(gen)據 應用場所(suǒ)環境等不同(tong)，孔闆和渦街(jie)流量計各有(yǒu)優缺點。
　　蒸汽(qì)的流量測量(liang)方法按工作(zuo)原理劃分，可(ke)分爲直💛接式(shi)質量流量計(ji)和間接式質(zhi)量流量計，在(zai)工業企業中(zhong)蒸汽的測量(liàng)多采用間接(jiē)式，其中 節流(liú)式差壓流量(liang)計 和渦街流(liú)量計是主流(liu)。這兩種流量(liàng)計在測量中(zhōng)各有優缺點(dian)☁️，如差壓流量(liàng)計以 孔闆流(liú)量計 爲例，其(qi)範圍度廣，穩(wěn)定性好;而渦(wo)街流量計的(de)優越😍性是🌍孔(kǒng)闆式流量計(ji)所不具備的(de)，尤其是在蒸(zhēng)汽參⁉️數偏離(li)設計值時，其(qí)📐測量誤差遠(yuan)小于孔闆式(shì)流量計的測(ce)量。本文将對(dui)兩種流量計(jì)在實際應用(yong)中的優缺點(dian)進行詳細的(de)對比分析。
1、孔(kǒng)闆式流量計(ji)
　　孔闆流量計(ji)是差壓式流(liú)量計的一種(zhǒng)。簡單的說。流(liu)🌍體流🌈經.一個(ge)收縮截面，測(cè)量通過此截(jie)面的差壓。根(gēn)據丹⚽尼爾.伯(bó)努利在✔️1738年的(de)♌研究工作,流(liú)體經過孔闆(pǎn)的速度和其(qí)壓力損失的(de)平方根成比(bi)例關系。
1.1孔闆(pan)流量計的測(cè)量原理
　　充滿(man)管道的流體(ti)，當它們流經(jīng)管道内的節(jie)流裝置時，流(liú)🙇‍♀️束将在節流(liu)裝置的節流(liu)件處形成局(jú)部收縮，從而(ér)使流速增加(jia)，靜壓力低，于(yu)是在節流件(jiàn)前後便産生(sheng)了壓力降，即(jí)壓差,介質流(liu)動的流量越(yue)大，在節🔅流件(jian)前後産生的(de)壓差就越大(dà)🈲，所以孔闆流(liú)量計可以通(tōng)過測量壓差(cha)來衡量❌流體(tǐ)流量的大小(xiǎo)。這種測👣量方(fang)法是以🈲能量(liang)守衡定律和(he)流動連續性(xìng)定律爲基準(zhun)的。
 
1.2孔闆流(liú)量計的安裝(zhuāng)條件
①标準孔(kǒng)闆的中心線(xian)應當與管道(dao)中心線同軸(zhóu)。
②孔闆流量計(ji)安裝時應配(pèi)有一-段測量(liang)管,至少保持(chí)前10DN、後5DN的等徑(jìng)直管段，以提(ti)高測量精度(du)。
③引壓管路的(de)内徑與管路(lu)長度和介，質(zhi)髒污程度有(you)關，通常在16米(mǐ)以内用内徑(jìng)爲8-12mm的管子。
④引(yin)壓管路應有(yǒu)牢固的支架(jià)托承，兩根取(qǔ)壓管路應盡(jìn)✔️可能互💃🏻相靠(kào)近并遠離熱(rè)源或震動源(yuán)，測量水蒸汽(qì)流量時,應，用(yong)保溫材料--同(tong)包紮，必須時(shi)(如氣溫0°C以下(xia))加伴🈲熱管防(fáng)止結冰。在測(ce)量髒污流量(liàng)時，應附設🌈隔(ge)離器或沉降(jiàng)器。
⑤引壓管路(lù)内必須始終(zhōng)保持單相.流(liu)體狀态。被測(cè)流體是🐆液體(ti)時，引壓管路(lù)内全部是液(ye)相，絕對不能(néng)有氣泡。爲此(cǐ)應在引壓管(guǎn)路♻️的最低點(dian)裝排水閥或(huò)在最高點裝(zhuang)排氣☁️閥，在新(xīn)📱裝或檢修 差(cha)壓變送器 時(shi)時應特别注(zhu)意。
1.3孔闆流量(liàng)計的優缺點(dian)
孔闆流量計(jì)的優點:
①應用(yòng)最多的孔闆(pan)式流量計結(jié)構牢固,性能(neng)穩定可靠,使(shǐ)用壽🐆命長;
②檢(jiǎn)測件與變送(sòng)器、顯示儀表(biao)分别由不同(tong)廠家生産♈,便(bian)于規模經📧濟(ji)生.産。
孔闆流(liú)量計的缺點(dian):
①測量精度偏(piān)低;
②量程比小(xiao)，一般僅爲1:3~1:5;
③現(xian)場安裝要求(qiu)高;
④壓損大。
⑤冬(dōng)季需保溫處(chù)理，易凍。
2、渦街(jiē)流量計
　　渦街(jiē)流量計利用(yong)一個非線性(xing)的發生體放(fàng)置在管道🐇内(nèi)，流體流經鈍(dun)體時會在其(qi)尾部産生有(yǒu)規則的旋渦(wo)。這些旋渦可(ke)以檢測、計算(suàn)和顯示。在一(yī)-定流量範圍(wei)内，渦街産生(sheng)的數量與流(liu)體的體積流(liú)量成比例，這(zhe)樣就可以測(ce)得流體的速(su)度。
2.1渦街流量(liang)計工作原理(lǐ)
　　在流體中設(she)置旋渦發生(sheng)體，則從旋渦(wo)兩側交替産(chǎn)生有🚩規則的(de)旋渦，這種旋(xuan)渦稱爲卡門(mén)旋渦，如圖2所(suo)示，旋渦列在(zai)旋渦發生體(ti)下遊非對稱(chēng)地排列。
 
　　旋渦(wo)流量計是根(gēn)據卡門渦街(jiē)原理測量氣(qi)體、蒸汽或液(ye)體的體積流(liu)量、标況的體(tǐ)積流量或質(zhì)量流量的體(tǐ)積流📱量計。并(bìng)可作爲流量(liang)變送器應用(yong)與自動化控(kòng)制系統中。
2.2渦(wō)街流量計的(de)安裝要求
①避(bi)免安裝在有(yǒu)機械振動的(de)管道上。當振(zhèn)動不可避免(mian)時，應考慮在(zài)距傳感器前(qian)後約2DN處的直(zhí)管段.上加🔞固(gu)定🔞支撐架;
②流(liu)量計上下遊(yóu)必須有足夠(gòu)的直管段，-*般(ban)爲前10D後5D;
③安裝(zhuang)點上下遊的(de)配管應與傳(chuan)感器同心，同(tóng)軸偏差應不(bu)小于0.5DN;
④根據測(cè)量的需要，需(xū)在傳感器附(fu)近測量壓力(li)和溫度⭐時，測(cè)壓🛀點應在傳(chuan)感器下遊的(de)3-5D處，測溫點應(yīng)在傳感器下(xià)遊的6-8D處。
2.3渦街(jie)流量計的優(yōu)缺點
渦街流(liu)量計的優點(dian):
①量程比大，可(ke)達到1:20;
②無運動(dòng)部件;
③低阻流(liu)。
渦街流量計(jì)的缺點:
①振動(dòng)容易引起誤(wu)差;
②直管段距(ju)離要求嚴格(ge)。
3、實際應用中(zhōng)孔闆與渦街(jiē)流量計測量(liàng)誤差比較
3.1孔(kong)闆流量計計(jì)量誤差分析(xi)
　　差壓式流量(liàng)計是利用流(liu)體的動靜壓(ya)能轉換原理(li)進行流量測(ce)量的，這一-差(cha)壓與流體流(liú)量存在如下(xià)關系:
 
　　式中:qm爲(wei)質量流量，kg/h;qv爲(wèi)工況條件下(xià)的體積流量(liàng)，m³/h;x爲流量系數(shù)🔞;e爲流束膨脹(zhàng)系數;△e爲差壓(ya)，Pa;Q爲工況條件(jian)下被測流🌂體(ti)的密度，kg/m³;d爲工(gong)🌂況條件下的(de)節流開孔直(zhí)徑，mm。由(1)式和(2)式(shi)可以看出，被(bèi)測流體的流(liu)量是😘流體的(de)密度‼️和孔闆(pan)前後差壓的(de)🏃🏻函數。當測得(de)某一差♊壓時(shi)，由于所測流(liú)體的密度不(bu)同，所代表的(de)流量是不同(tóng)的，隻有當流(liú)體的密♉度值(zhi)等于孔闆♈設(shè)計條件中的(de)密度值時，差(cha)壓😄才能真實(shí)反映所測的(de)流量。蒸汽從(cong)發生到🔅使用(yòng)，由于熱損耗(hào)，溫度和壓力(lì)的下降是不(bú)可避免的，導(dǎo)緻🛀🏻其密度與(yu)設計值的差(cha)異，從而産生(sheng)👉了誤㊙️差，并且(qiě)随着蒸汽參(cān)數的波動而(ér)波動，實際測(cè)量時隻能通(tōng)過溫壓補償(chang)來修正，補償(cháng)公式的嚴謹(jin)性直接影☀️響(xiǎng)測量誤差。
3.2渦(wo)街流量計計(jì)量誤差分析(xī)
　　渦街流量計(ji)是利用振動(dòng)原理進行測(ce)量的，在流體(ti)中☎️，在流動的(de)垂直方向插(chā)入發生體，流(liu)體流經時在(zài)💜其下遊兩側(ce)交👌替産生兩(liǎng)列卡門渦街(jie)，卡門渦街的(de)發生頻💃率存(cun)在一定的雷(léi)諾數範圍與(yu)⭐流體的流速(sù)有關，并呈👈正(zheng)線性關系。其(qi)關系式如下(xia):
 
　　式中:f爲渦街(jiē)頻率，Hz;S,爲斯特(tè)羅哈爾常數(shu)(無量綱);v爲流(liú)體經過發生(sheng)體時的平均(jun1)流速，m/s;d爲發生(shēng)體的特征寬(kuan)度,m。
　　在實際測(ce)量中，一台制(zhi)造完成的渦(wo)街流量計其(qi)發生體的特(te)征寬度是一(yī)定固定不變(bian)的。由此看見(jian)，卡門渦🔞街的(de)♻️頻率在--定📱的(de)雷諾數範圍(wei)内隻與流體(ti)的平均流速(su)有關☎️，與流體(ti)的密度、粘度(du)等物理參數(shù)基本無關。隻(zhi)要測得了渦(wō)街和發♋生體(tǐ)處的流通面(miàn)積即可測得(dé)流👅過發生體(ti)兩側流體的(de)體積流量,其(qi)體積流量關(guān)系式爲:
 
　　式中(zhōng):qv爲體積流量(liang),m³/h;S,爲斯特羅哈(hā)爾常數;m爲渦(wō)街發生體兩(liǎng)側弓形面積(ji)與管道橫截(jie)面面積之比(bi);d爲渦街發生(shēng)體迎面寬度(du)，m;D爲表體通徑(jing)，n;f爲渦街頻率(lü)，Hz。由.上式可以(yǐ)看出，在式中(zhong)沒有涉及流(liu)體的任何物(wu)理參數。所以(yǐ)在常規使用(yong)中，一台渦街(jiē)流量計無論(lun)用于何種流(liú)體測量,隻要(yào)雷諾數2×104-7×106範圍(wéi)内,就能得到(dào)穩定的流量(liàng)系數。隻要測(ce)得正确的渦(wō)街頻率，便可(ke)正确測得工(gong)況下🔞流體的(de)體積流量。這(zhè)一點完全不(bu)同于差壓式(shi)流量計在流(liu)體🈲參數偏離(lí)設計值時便(biàn)産生很大誤(wu)差的情況。
4、結(jié)束語
　　通過實(shi)際應用過程(cheng)中問題可發(fā)現，在蒸汽測(cè)量中，渦街安(ān)裝方🚶‍♀️便而孔(kǒng)闆流量計需(xū)要配套差壓(yā)變送器、引壓(ya)管、 三組閥 等(děng)附件使用，且(qiě)因爲冷凝水(shui)測量，在冬季(ji)使用引壓管(guan)易凍結，造成(chéng)測量誤差。且(qie)在運行方面(mian)，渦街後期基(jī)本⛷️不需要維(wei)🔴護，而🐇孔闆由(you)于成銳角邊(bian)緣易磨損，需(xū)定期維護，分(fèn)👣體式結構還(hái)需定期對引(yin)壓管排污，綜(zōng)上所述♉，工業(ye)企業中非特(tè)殊惡劣環境(jing)❌下，建議蒸汽(qì)測量優先選(xuan)用渦街流量(liang)計,更好滿足(zú)測量需求❗。

以(yi)上内容源于(yu)網絡，如有侵(qin)權聯系即删(shan)除!