[摘要]介紹了以(yi)渦街流量計 測(ce)量蒸汽時的誤(wu)差分析，分析了(le)在蒸汽測量中(zhong)影響渦街流量(liang)🌈計測量精度的(de)因素，以及解決(jué)的方法。
1．引言
　　蒸(zheng)汽是石化企業(ye)使用的最爲廣(guǎng)泛的二次能源(yuán)，其🥵測🙇🏻量的正确(que)率對節約能源(yuán)、提高經濟效益(yì)等各方🔞面都有(you)重要意義。目前(qian)，蒸汽的測量主(zhǔ)要有渦街流量(liàng)計、差🔆壓式（ 孔闆(pǎn)流量計 、彎管、均(jun1)速管）流量計等(deng)，在蒸汽計量上(shang)選用的都是渦(wo)街流量計✨。主要(yào)讨論渦街流量(liàng)計在蒸汽測量(liàng)中的誤🧑🏽‍🤝‍🧑🏻差分🐆析(xi)。
2．渦街流量計的(de)特點
2.1輸出的信(xìn)号是與流速成(cheng)正比的脈沖信(xin)号，便于數據處(chu)理和計算機聯(lian)網。
2.2量程範圍寬(kuān)，精度高。
2.3無可動(dòng)部件，可靠性較(jiào)高，結構簡單，便(biàn)于安裝和維修(xiū)。
2.4檢測元件和被(bei)測介質不直接(jie)接觸，不受流體(ti)的化學性質影(ying)響，應用範圍寬(kuān)，壽命長。
2.5抗幹擾(rao)能力強，容易進(jin)行流量計算，不(bú)受流體的物理(lǐ)性質的影響，給(gei)儀表的标定和(he)使用帶來了方(fāng)便。
3．渦街流量計(ji)的工作原理
　　渦(wo)街流量計是基(jī)于卡門渦街原(yuan)理制成的一種(zhǒng)流體震蕩性流(liú)量計，即在流動(dòng)的流體中放置(zhi)一個非📧流線型(xíng)的對稱形狀的(de)物體（即旋渦發(fa)生體），就會在其(qí)下遊兩側産生(shēng)兩列有規律的(de)旋渦，其旋渦頻(pin)率正比于流🏃‍♂️體(ti)流速：
f=Stu/d
　　式中：f：旋渦(wō)頻率；d：旋渦發生(sheng)體的寬度；u：流體(ti)流速；St：斯特勞哈(ha)爾數。
　　St的值與旋(xuan)渦發生體寬度(dù)d和雷諾數Re有關(guān)。當2×104〈Re〈7×104的範圍内🐪，St的(de)值🤩基本不變。
　　上(shàng)式表明，當d和St爲(wèi)定值時，旋渦産(chǎn)生的頻率F與流(liú)體的🐇平✉️均速度(du)u成正比，利用這(zhè)一特點制成了(le)渦街流🔴量計。
4．蒸(zhēng)汽的測量
　　測量(liàng)蒸汽的流量計(jì)分爲直接質量(liàng)流量計和推導(dao)式質量流量計(jì)，渦街流量計測(cè)量蒸汽流量屬(shǔ)于推導式質量(liàng)流量計，其表達(dá)式爲：

　　式中：Qm：蒸汽(qì)的質量流量，Kg/h；f：渦(wo)街流量計輸出(chu)頻率，P/s；Kt：工作狀态(tài)下💞的流量系數(shù)，P/L；ρf：流體密度，Kg/m3。
　　從上(shàng)式可知，渦街流(liu)量計測量蒸汽(qì)流量主要是蒸(zheng)汽密度的求取(qǔ)，而蒸汽的密度(du)可以根據溫度(dù)、壓力的值查表(biao)得到。由于蒸汽(qi)分爲飽和蒸汽(qì)和過熱蒸汽，對(dui)于⛱️過熱蒸汽要(yào)進行溫壓補償(chang)，對🍓于真正意義(yi)上的飽和蒸汽(qì)隻需進行溫度(du)或壓力補償即(ji)可，下面進行讨(tao)論。
4.1過熱蒸汽
　　在(zài)實際測量時，由(you)于工況的變化(hua)，飽和蒸汽和過(guo)熱蒸汽都有🌍可(ke)能偏離原來的(de)設計狀态，就使(shi)得通常由蒸汽(qì)溫度、壓力求取(qǔ)密度的關系發(fā)生變化，對計量(liàng)的準确性造成(chéng)影響，當過熱蒸(zhēng)汽在經過長距(ju)離🈚的輸送後🈲，或(huò)由于管道保溫(wēn)措施不當，往往(wǎng)會因爲☂️熱量的(de)損失溫度降低(dī)使🏃其從過熱狀(zhuàng)态進入臨界🤞飽(bao)和狀态，甚至部(bù)分蒸汽冷凝出(chū)現相變而變♊成(cheng)水♻️滴。這些水滴(dī)對流量的測量(liàng)究竟有🧑🏽‍🤝‍🧑🏻多大的(de)影響，下面舉例(li)說明。
　　自産蒸汽(qi)壓力爲1.0MPa的過熱(re)蒸汽，其流量爲(wèi)Qm,假設經長🍓距離(lí)的輸送後有10％Qm冷(lěng)凝成水滴，令其(qi)爲Qm1,而保持汽态(tai)的部分爲🤩Qms,從定(dìng)義可知，此☂️時濕(shi)蒸汽的幹度X爲(wèi)90％。由于💋采用溫壓(yā)補償，故依臨界(jie)飽和狀态查表(biao)，得到此時的蒸(zheng)汽（幹🌐部分）密度(dù)ρs＝5.6808kg/m3,查水密度表得(de)水滴的密度ρL=882.47kg/m3,顯(xian)然水滴和蒸汽(qì)幹部分的體積(jī)流量爲：
Qv1=Qm1/ρLQvs=Qms/ρs
式中：Qv1：水(shui)滴的體積流量(liàng)，m3/s;
Qvs：蒸汽幹部分的(de)體積流量,m3/s。
由定(ding)義知，蒸汽幹部(bu)分體積流量占(zhan)濕蒸汽總體積(jī)流量之✍️比Rv爲：


　　在(zai)該例中，Rv＝99.93％，由此可(ke)見，在濕蒸汽中(zhong)，水滴所占的體(tǐ)積比可忽略☀️不(bu)🏃🏻‍♂️計。渦街流量計(jì)的輸出僅與流(liú)過測量管的流(liú)體流速成正🏃🏻比(bi)，在測濕的飽和(hé)蒸汽時，水滴對(dui)渦街流量計輸(shū)出的影響可忽(hū)略，故可認爲，渦(wō)街流量計的輸(shu)出完全是由飽(bao)和蒸汽幹部分(fèn)所引起🌈的，而幹(gàn)部分的密度無(wú)論是溫度補償(chang)⛷️或壓力補償都(dou)可以正确的查(cha)出;如果需要将(jiāng)冷凝水也按蒸(zheng)汽一樣進行☔計(jì)量，則渦街流量(liang)計的計算結果(guǒ)則偏低🔆1-X。
4.2飽和蒸(zheng)汽
　　當渦街流量(liàng)計安裝在減壓(yā)閥後，飽和蒸汽(qi)突然大幅度🤟減(jiǎn)🌏壓，流體出現絕(jué)熱膨脹，水滴部(bu)分蒸發，同時從(cong)液相和汽相☁️中(zhong)吸收汽化熱，使(shi)汽液相溫度降(jiang)低。如果溫度降(jiàng)低🚶‍♀️的不多或蒸(zhēng)發前濕度較高(gao)，會使溫度迅速(su)降低到與新😄的(de)壓力所對應的(de)飽和溫度，建立(li)新的平衡。這時(shí)蒸汽仍爲飽和(hé)蒸汽❤️，如果壓力(lì)降📱低的很多或(huo)蒸發前濕度較(jiào)低，則因水滴蒸(zhēng)發溫度降低後(hòu)仍🥰高于新🌍的壓(yā)力🐪所對應的🔞飽(bao)和溫度，則蒸🔴汽(qì)變爲過熱蒸汽(qi)。
　　上述蒸發發生(sheng)後，前一種對補(bu)償無影響，僅僅(jǐn)是蒸汽中🏒幹部(bù)分⭐增加，幹度相(xiang)應增大，後一種(zhong)情況即飽和蒸(zheng)汽變爲過熱蒸(zheng)汽，這時對流量(liang)計的影響分爲(wèi)以下三種情況(kuang)：
（1）如果流量計已(yi)經考慮到蒸汽(qi)變爲過熱狀态(tai)，或處🌐于何種狀(zhuàng)态難以确定，或(huò)有時是過熱狀(zhuàng)态有時是飽和(hé)狀态，所以采用(yong)🤞溫壓補償，則上(shàng)述的狀态對測(cè)量結果無影響(xiang)。
（2）如果流量計按(àn)飽和蒸汽考慮(lǜ)，而且采用壓力(lì)補償，則上述👌相(xiang)變将帶來較小(xiao)的誤差，即過熱(rè)蒸汽溫度同飽(bao)和蒸汽之差所(suǒ)對應的密度差(cha)造成的補償誤(wu)差。
（3）如果流量計(ji)按飽和蒸汽考(kǎo)慮，但采用的是(shi)溫度補償，即将(jiang)過熱蒸汽當作(zuo)飽和溫度去查(chá)密度表，一般會(huì)引起較💯大的🏃誤(wu)差🔞。
如某化工廠(chang)鍋爐房供飽和(hé)蒸汽，并根據各(gè)用戶中蒸汽🔆壓(ya)🏃力要求值最高(gāo)的一個決定鍋(guo)爐供汽壓力爲(wèi)1.0MPa，多❤️數用戶在⭕蒸(zhēng)汽總管進裝置(zhì)時先經減壓閥(fa)進行減壓。
　　用作(zuò)進入裝置蒸汽(qì)計量的渦街流(liú)量計安裝在減(jian)壓（穩⁉️壓）閥之後(hou)。原設計按飽和(hé)蒸汽考慮，采用(yòng)溫度補償。經減(jiǎn)壓，蒸💚汽總管帶(dai)💃🏻入的水滴蒸發(fā)完後氣溫仍高(gao)于飽和溫度，呈(cheng)過熱狀态，現場(chang)采集到的數據(jù)如下表。

減壓後(hòu)溫度T2	162.4℃
減壓後壓(yā)力P2	0.42MPa

　　這時流量二(èr)次表按照所測(ce)量到的溫度T2＝162.4℃查(cha)飽和蒸✍️汽密度(dù)♉表，得ρ2＝3.4528kg/m3而按照T2和(hé)P2兩個測量值查(chá)過熱蒸汽密度(dù)表，得密度ρ2′=2.6897kg/m3，所以(yi)質♉量流🔆量計結(jié)果出現28.47%的誤差(chà)，即🌈：

　　在本例中，如(rú)果采用壓力補(bǔ)償，則根據P2＝0.42MPａ的信(xin)号查飽和蒸汽(qì)密🔴度表，應得到(dao)ρ2″=2.7761kg/m3，則補償誤差爲(wèi)：

5．結束語
　　某化工(gong)廠在對蒸汽的(de)性質逐一确定(ding)後，針對不同地(dì)㊙️方蒸汽的性質(zhì)作相應的補償(chang)系數，使廠内的(de)蒸汽産出與消(xiāo)耗基本平衡💃起(qi)來了，對生産調(diào)整以及節能降(jiang)🐉耗起到了指導(dao)性的作🛀🏻用。渦街(jie)流量計在蒸汽(qì)測量中影響其(qí)測量精度因🐅素(su)有很多，但隻要(yào)在日常使用中(zhōng)，注意以下幾點(diǎn)，其測量精👣度将(jiāng)會很高♌。
（1）儀表選(xuan)型時，首先清楚(chǔ)蒸汽的工況處(chu)于何種狀态，這(zhe)樣能夠🏃🏻保證儀(yí)表的測量精度(du)。
（2）将流量計安裝(zhuang)在減壓閥之前(qián)的總管線上，由(you)于蒸汽未經✔️減(jiǎn)壓，一般不存在(zai)相變問題，所以(yi)将流量計安裝(zhuang)在減壓閥之前(qian)🚶‍♀️，按飽和蒸汽補(bu)償方法處理，可(kě)保證測量精度(du)。
（3）加強蒸汽管道(dao)的保溫，減少冷(leng)凝水的産生和(he)防止蒸汽的性(xing)質轉變。

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