[摘要(yào)]配蒸汽流量(liang)測量中孔闆(pan)和渦街流量(liàng)計 是比較常(chang)見的兩種測(cè)量元件，在實(shi)際應用中根(gen)據 應用場所(suo)環境等不同(tong)，孔闆和渦街(jie)流量計各有(yǒu)優缺點。
　　蒸汽(qi)的流量測量(liàng)方法按工作(zuò)原理劃分，可(kě)分爲直接㊙️式(shì)質量流量計(jì)和間接式質(zhì)量流量計，在(zai)工業企業中(zhōng)蒸汽的測量(liang)多采用間接(jie)式，其中 節流(liú)式差壓流量(liàng)計 和渦街流(liu)量計是主流(liu)。這兩種流量(liàng)計在測量中(zhong)各有優缺點(dian)，如差壓流量(liang)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(kong)😍闆式流量計(ji)所不具備的(de)，尤其是在蒸(zhēng)汽參數偏🥰離(lí)設計值時，其(qi)測量🈲誤差遠(yuan)小于孔闆式(shi)流量計的測(ce)量。本文将對(dui)兩種流量計(jì)在實際應用(yòng)中的♌優缺點(diǎn)進行詳細的(de)對比分析。
1、孔(kong)闆式流量計(ji)
　　孔闆流量計(ji)是差壓式流(liú)量計的一種(zhong)。簡單的說。流(liú)體♊流經.一個(gè)收縮截面，測(ce)量通過此截(jié)面的差壓。根(gēn)據丹尼爾.伯(bo)努利在1738年的(de)🎯研究工作,流(liu)體經過孔闆(pan)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(liú)裝置的節流(liú)件處形成局(jú)部收縮，從而(er)📐使流速增加(jia)，靜壓力低，于(yú)是在節流件(jiàn)前後便産生(sheng)了壓力降🏃🏻‍♂️，即(ji)壓差,介質流(liu)動的流量越(yue)大，在節流件(jiàn)前後産生的(de)壓👄差就越大(da)，所以孔闆流(liú)量計可以通(tong)過測量壓差(chà)來衡量流體(tǐ)流量的大小(xiao)。這種測量方(fāng)法是以能量(liàng)守衡定律和(he)流動連續性(xing)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(kong)闆的中心線(xiàn)應當與管道(dào)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(chi)前👣10DN、後5DN的等徑(jìng)直管段，以提(tí)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(qu)壓管路應盡(jin)可📧能互相靠(kao)近并遠離熱(re)源或震動源(yuán)，測量水蒸汽(qì)流量時,應，用(yong)保溫材料--同(tóng)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(cè)量髒污流量(liang)時，應附設隔(ge)離器或沉降(jiang)器。
⑤引壓管路(lù)内必須始終(zhong)保持單相.流(liú)體狀态。被測(ce)流體是液體(ti)時，引壓管路(lù)内全部是液(yè)相，絕對不能(neng)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(xin)💚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(liang)計的優缺點(diǎn)
孔闆流量計(jì)的優點:
①應用(yong)最多的孔闆(pǎn)式流量計結(jié)構牢固,性能(néng)穩定可靠,使(shǐ)用壽命長;
②檢(jian)測件與變送(sòng)器、顯示儀表(biao)分别由不同(tong)廠家生産,便(biàn)于規模經濟(ji)生.産。
孔闆流(liú)量計的缺點(dian):
①測量精度偏(pian)低;
②量程比小(xiao)，一般僅爲1:3~1:5;
③現(xian)場安裝要求(qiú)高;
④壓損大。
⑤冬(dōng)季需保溫處(chu)理，易凍。
2、渦街(jie)流量計
　　渦街(jiē)流量計利用(yong)一個非線性(xìng)的發生體放(fang)置在管🌈道内(nei)，流體流經鈍(dun)體時會在其(qi)尾部産生有(you)規則的旋渦(wo)。這些旋渦可(kě)以檢測、計算(suan)和顯示。在一(yī)-定流量範圍(wéi)内，渦街産生(shēng)的數量與流(liú)體的體積流(liu)量成比例，這(zhe)樣就可以測(ce)得流體的速(sù)度。
2.1渦街流量(liàng)計工作原理(lǐ)
　　在流體中設(she)置旋渦發生(sheng)體，則從旋渦(wō)兩側交替産(chǎn)🌍生有規則的(de)旋渦，這種旋(xuán)渦稱爲卡門(mén)旋渦，如圖2所(suo)示，旋渦列在(zài)旋渦發生體(tǐ)下遊非對稱(chēng)地排列。
 
　　旋渦(wo)流量計是根(gēn)據卡門渦街(jie)原理測量氣(qì)體、蒸汽或液(ye)體的🚩體積流(liu)量、标況的體(ti)積流量或質(zhi)量流量👈的體(ti)🚶積流量計。并(bing)可作爲流量(liang)變送器應用(yòng)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(bì)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(qián)後約2DN處的直(zhi)管段.上加固(gu)定支撐架;
②流(liu)量計上下遊(yóu)必須有足夠(gou)的直管段，-*般(ban)爲前10D後5D;
③安裝(zhuāng)點上下遊的(de)配管應與傳(chuan)感器同心，同(tong)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(lì)和溫度時，測(ce)壓點應在傳(chuan)感器下遊的(de)3-5D處，測溫點應(ying)在傳感器下(xià)遊的6-8D處。
2.3渦街(jie)流量計的優(you)缺點
渦街流(liú)量計的優點(diǎn):
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(ji)的缺點:
①振動(dòng)容易引起誤(wu)差;
②直管段距(jù)離要求嚴格(gé)。
3、實際應用中(zhong)孔闆與渦街(jie)流量計測量(liang)誤差比較
3.1孔(kǒng)闆流量計計(ji)量誤差分析(xi)
　　差壓式流量(liang)計是利用流(liu)體的動靜壓(ya)能轉換原理(lǐ)進行㊙️流量測(cè)💃🏻量的，這一-差(chà)壓與流體流(liú)量存在如下(xia)關系:
 
　　式中:qm爲(wèi)質量流量，kg/h;qv爲(wèi)工況條件下(xia)的體積流量(liang)，m³/h;x爲流量系數(shu);e爲流束膨脹(zhàng)系數;△e爲差壓(yā)，Pa;Q爲工況條件(jian)下被測流體(ti)的密度，kg/m³;d爲工(gōng)況條件下的(de)節流開孔直(zhí)徑，mm。由(1)式和(2)式(shì)可以看出，被(bèi)測流體的流(liú)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(bú)同，所代表的(de)流量是不同(tong)的，隻有當流(liú)體的密度值(zhí)等于孔闆設(she)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(li)的下降是不(bu)可避免的，導(dao)緻其密度與(yu)設計值的差(cha)異，從而産生(shēng)了誤差，并且(qie)随着蒸汽🏃🏻‍♂️參(can)數的波動而(ér)波動，實際測(ce)量時👄隻能通(tōng)過溫壓補償(cháng)來修正，補償(cháng)公式的嚴謹(jǐn)性直接影響(xiang)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(liú)體流經時在(zài)其下遊兩側(ce)交替産生兩(liang)列卡門渦街(jiē)，卡門渦街的(de)發生頻率存(cún)在一定的雷(lei)諾數範圍與(yǔ)㊙️流體的流速(su)有關，并呈正(zhèng)線性關系。其(qí)關系式如下(xià):
 
　　式中:f爲渦街(jie)頻率，Hz;S,爲斯特(te)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(cè)量中，一台制(zhi)造完成的渦(wō)街流量計其(qí)發生體📞的特(tè)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(tǐ)的平均流🐉速(su)有關，與流體(tǐ)的密度、粘度(dù)等物理參數(shù)基本無關。隻(zhī)要測得了渦(wō)街和發🈲生體(ti)處的流通面(mian)積即可測得(de)流🌂過發生體(tǐ)兩側流體的(de)體積流量,其(qi)體積流量關(guan)系式爲:
 
　　式中(zhōng):qv爲體積流量(liàng),m³/h;S,爲斯特羅哈(ha)爾常數;m爲渦(wō)街發生體兩(liang)🙇🏻側弓🈲形面積(jī)與管道橫截(jie)面面積之比(bǐ);d爲渦街發生(shēng)體迎面寬度(du)，m;D爲表體♈通徑(jìng)，n;f爲渦街頻率(lü)，Hz。由.上式🆚可以(yi)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(jie)流量計無論(lùn)用于何🐕種流(liu)體測量,隻要(yào)雷諾數2×104-7×106範圍(wéi)内,就能得到(dao)穩定的🔅流量(liàng)系數。隻要測(cè)得正确的渦(wō)街頻率，便可(ke)正确測得工(gōng)況下流體的(de)體積流量。這(zhe)一點完全不(bú)同于差壓🥰式(shì)流量計在流(liu)體參數偏離(li)設計值時便(biàn)産生很大誤(wu)差的🥵情況。
4、結(jié)束語
　　通過實(shí)際應用過程(cheng)中問題可發(fa)現，在蒸汽測(ce)量中，渦街安(ān)裝方便而孔(kǒng)闆流量計需(xū)要配套差壓(ya)變送器、引壓(ya)管、 三組閥 等(děng)附件使用，且(qie)因爲冷凝水(shui)測量，在冬季(ji)使用引壓管(guan)易凍結⭐，造🍓成(cheng)測量誤差。且(qie)在運行方面(miàn)，渦街後期🥵基(ji)本⭐不需要維(wei)護，而孔闆由(you)于成銳角邊(biān)緣易磨損⛱️，需(xū)定期維護，分(fen)體式結構還(hai)需☎️定期對引(yin)壓管排污，綜(zong)上所述，工業(ye)企業中非特(tè)殊惡劣環境(jing)下，建議蒸☁️汽(qi)測量優先選(xuǎn)用渦街流量(liang)計,更好滿足(zú)測量需求。

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