在供(gong)熱企業中(zhōng)， 蒸汽的計(ji)量是關系(xì)到整個企(qǐ)業生産成(chéng)本的主要(yao)因素， 特别(bié)是在貿易(yì)結算中的(de)使用， 更是(shì)關系到供(gong)需雙方經(jing)濟利益的(de)關鍵環節(jiē)。 因此，在蒸(zhēng)汽計量中(zhōng)如何最大(da)限度地保(bǎo)障計量的(de)準确率， 正(zhèng)确設計和(he)選用合理(lǐ)。
　　在經過 10 餘(yu)年的供汽(qì)生産，在蒸(zheng)汽計量過(guo)程中，使用(yong)的孔、噴嘴(zuǐ)等标準節(jiē)流裝置、 渦(wō)街流量計(jì)、 彎管流量(liang)計、以及最(zui)近使用過(guò)的 V 形内錐(zhuī)節流裝置(zhi)。在此，根據(ju)自己的經(jing)驗，談一下(xià)對這幾種(zhong)流量計在(zai)實際應用(yong)中的看法(fǎ)。
1孔闆流量(liàng)計
　　在蒸汽(qi)測量中， 孔(kǒng)闆流量計(ji) 已廣泛使(shi)用達幾十(shi)年之久，其(qi)優勢是不(bu)言而喻的(de)。 孔闆流量(liang)計的價格(ge)便宜，國外(wai)早有成熟(shú)的國際标(biao)準，我國也(ye)早已制定(ding)出标準節(jie)流裝置的(de)國家标準(zhun) ，GB/T2624-93 就 是 等 效(xiao) 采 用 ISO5157-（1991）的國(guó)際标準。 因(yīn)此孔闆流(liú)量計是公(gong)認的标準(zhǔn)全面、使用(yòng)廣泛的節(jiē)流裝置，其(qi)具體原理(li)與流量公(gong)式不再累(lei)述。 但是在(zài)長期的使(shǐ)用過程中(zhōng)， 孔闆流量(liang)計的缺點(dian)也越來越(yuè)明顯，主要(yao)爲：
（1）孔闆存(cun)在着不可(kě)避免的 “銳(rui)角磨損 ”和(he)“積污”問題(ti)，随着使用(yong)時間的增(zēng)加流量系(xi)數越來越(yue)大，儀表示(shì)值越來越(yue)小，流速較(jiao)高的場合(he)，這種變化(hua)更是驚人(rén)。
（2）孔闆的量(liàng)程比較小(xiǎo)，在實際應(yīng)用中爲4：1～5：1，存(cún)在線性差(chà)等缺點。 在(zài)供汽、供熱(re)計量中，由(you)于用戶用(yòng)量波動很(hěn)大，流量的(de)上下限常(cháng)常超過 10：1，甚(shen)至達到 20：1，這(zhè)對孔闆計(ji)量是非常(cháng)困難的。 孔(kǒng)闆流量計(ji)其實際的(de)流量系數(shu)是随着被(bèi)測流體的(de)雷諾數 Re 的(de)變化而變(biàn)化，特别是(shì)在雷諾數(shu)爲 2×103<Re<105内，流量(liàng)系數對 Re 的(de)變化非常(chang)敏感。 例如(rú)一個β=0.73 的角(jiǎo)接取壓孔(kǒng)闆因流量(liàng)減少導緻(zhi) Re由 5×103降到 Re=104時(shí)， 相當于流(liú)量從額定(dìng)工況下降(jiang)到 20%額定工(gong)況下工作(zuò)， 而這時的(de)流出系數(shù)将不會保(bǎo)持設計的(de)數值， 其變(biàn)化增大 2.2%。
（3） 孔(kong)闆的管路(lù)直管段長(zhang)度及孔闆(pan)安裝的規(guī)範性要求(qiu)高，而管道(dao)上閥門、彎(wan)頭、縮徑、分(fen)管等往往(wǎng)是不可避(bi)免的。 孔闆(pǎn)對直管段(duan)的要求大(da)多數很難(nán)滿足要求(qiu)， 特别是國(guó)際标準化(hua)組織公布(bù)了新修訂(ding)的 ISO5167:2003 （E）新标準(zhǔn)後，提出了(le)全新的和(he)加長的要(yào)求。 如：一個(ge) β=0.6 的孔闆安(an)在單個 90 度(dù)彎頭後，舊(jiu)标準前直(zhí)管段爲 18D 而(ér)新标準爲(wei) 42D。
（4）在多年的(de)使用中發(fa)現，往往孔(kǒng)闆的機械(xie)幾何尺寸(cùn)難以保證(zhèng)。 按照國标(biao)規定孔闆(pan)的開孔邊(bian)緣圓弧半(ban)徑不大于(yú) 0.0004d，這在加工(gong)中是難以(yǐ)保證的。
（5）在(zai)實際使用(yong)中，在設計(ji)時很難提(tí)供正确的(de)管道直徑(jìng)參數， 往往(wǎng)以公稱直(zhi)徑代替管(guan)道直徑。 這(zhè)樣一來，與(yu)實際值相(xiang)差越大帶(dài)來的誤差(chà)越大。
（6）孔闆(pǎn)流量計的(de)壓損過大(dà)，一個孔闆(pǎn)的β=0.45~0.75， 其壓力(li)損失爲最(zuì)大差壓值(zhí)的78%～47%， 顯然這(zhè)對終端壓(yā)力已非常(chang)低的用戶(hu)是不合适(shì)的。
　　雖然孔(kǒng)闆流量計(jì)有以上許(xu)多缺點， 但(dan)孔闆流量(liàng)計是所有(you)節流式流(liú)量計内外(wài)獲取數據(ju)最多的計(ji)量裝置， 如(ru)何對付孔(kong)闆孔口鈍(dun)化、 流出系(xi)數不穩定(ding)已取得了(le)豐碩的成(chéng)果。 它是一(yī)種可以幹(gan)校驗的标(biao)準節流裝(zhuāng)置，因此在(zai)實際使用(yong)中，如果流(liú)量較爲穩(wen)定，充分考(kǎo)慮磨損問(wen)題，及時對(duì)孔闆進行(hang)修正，在蒸(zheng)汽計量中(zhōng)依然是十(shi)分可靠的(de)。
2渦街流量(liàng)計
　　對于 渦(wō)街流量計(jì) ，受早期國(guo)内渦街流(liu)量生産質(zhi)量和技術(shù)條件的影(ying)晌， 渦街在(zai)蒸汽計量(liàng)中未能得(dé)到普及和(hé)使用。 随着(zhe)技術水平(píng)的提高，渦(wō)街流量計(jì)的優點也(ye)得到重視(shi)。
　　渦街流量(liàng)計的優點(diǎn)主要爲結(jie)構簡單，安(an)裝維護方(fāng)便；量程比(bǐ)較寬；在一(yī)定的雷諾(nuò)數範圍内(nèi)輸出信号(hào)不受流體(ti)的物性（密(mi)度、粘度）影(ying)晌， 因此可(kě)以在一種(zhǒng)介質中标(biao)定系數而(ér)用于其他(ta)介質；壓損(sun)小。
但是， 渦(wo)街流量計(ji)的缺點也(yě)是非常明(míng)顯的，主要(yao)爲：
（1）它不适(shi)用于低雷(léi)諾數測量(liàng)，所以低流(liú)速蒸汽測(cè)量受限。
（2）測(cè)量蒸汽溫(wēn)度不能高(gao)于 300℃。
（3）不适合(hé)于測量不(bú)幹淨的介(jiè)質。
（4）渦街流(liú)量計直管(guan)段要求較(jiao)長，在實際(ji)使用中不(bu)能低于 20D， 在(zai)孔闆流量(liàng)計直管段(duàn)要求加長(zhang)的情況下(xià)， 渦街流量(liang)計如何獲(huò)取更多的(de)實驗數據(jù)， 對于現場(chǎng)安裝前直(zhí)管段的重(zhong)要性更爲(wèi)突出。
（5）受現(xian)場震動和(he)電磁幹擾(rǎo)影晌大，對(dui)現場情況(kuang)要求較嚴(yán)格。
（6）當介質(zhì)流速過大(da)，層流邊界(jiè)層向湍流(liú)過渡，雷諾(nuò)數超出測(ce)量範圍，系(xi)統無法建(jiàn)立，測量結(jie)果變小。
（7） 至(zhi)于渦街流(liu)量計的幹(gan)校驗目前(qian)尚無統一(yi)國家标準(zhun)， 因此各個(gè)廠家生産(chan)加工物理(li)參數及标(biao)定方式方(fāng)法不能統(tong)一。
　　綜上所(suǒ)述，在蒸汽(qì)計量中，對(duì)于渦街流(liu)量計應慎(shen)重使用， 合(he)理選型， 充(chong)分考慮現(xian)場條件、雷(léi)諾數、流量(liàng)波動範圍(wéi)等因素，對(duì)于每一台(tai)渦街流量(liàng)計必須實(shí)流标定。 在(zài)充分積累(lei)實驗數據(jù)的情況下(xià)盡早建立(lì)幹校驗标(biāo)準。
3彎管流(liú)量計
　　彎管(guǎn)流量計雖(suī)然距今已(yǐ)有 90 多年的(de)曆史， 但是(shì)隻是近十(shi)餘年來在(zài)我國才有(yǒu)了實際應(ying)用，在我公(gong)司使用已(yǐ)有 7、8 年的曆(li)史。彎管流(liú)量計的優(yōu)點是：無壓(ya)力損失，在(zài)蒸汽測量(liang)中節流件(jian)無可動部(bù)件，堅固結(jié)實，耐壓耐(nai)溫也較高(gāo)。
　　對于彎管(guǎn)流量計在(zai)實際中的(de)測量精度(dù)及可用性(xìng)，提出幾點(diǎn)看法：
（1）在國(guo)際國内所(suo)有的著書(shu)立學中，認(ren)爲彎管流(liú)量計測量(liang)精度較低(di)，在《流量測(cè)量節流裝(zhuang)置設計手(shǒu)冊》 中明确(què)指出： 在 R/D≥1.25，Re>104時(shi)， 彎管流量(liang)計的流出(chū)系數相對(duì)不确定度(du)爲±4%，因此精(jīng)度并不高(gao)。
（2） 彎管在測(ce)量蒸汽時(shí)要求蒸汽(qi)流速不能(neng)低于 7m/s，否則(ze)會引起較(jiào)大誤差。 這(zhè)表明彎管(guǎn)流量計隻(zhi)能工作在(zai)高雷諾數(shù)區域内， 流(liú)量下限的(de)測量是比(bǐ)較困難的(de)。
（3） 彎管流量(liàng)計在對其(qí)測量原理(li)的分析中(zhōng)，把流體在(zài)管道中流(liu)動認定是(shì)均速流動(dòng)的。在實際(ji)中， 流體在(zai)管道中流(liu)動的速度(dù)是沿着管(guan)半徑方向(xiang)開形成一(yī)定的梯度(dù)的： 管中心(xin)的流速最(zuì)快，越接近(jìn)管壁速度(du)越慢，把不(bu)是平均流(liu)速的流體(tǐ)當成平均(jun)流速的流(liú)體來對待(dài)，對流量計(jì)的測量精(jīng)度肯定要(yào)帶來一定(dìng)的影晌。
（4）彎(wan)管流量計(jì)的差壓值(zhi)較低，這樣(yang)對變送器(qì)就提出較(jiao)高的要求(qiu)，增大了投(tou)資成本。
（5）無(wú)法實現節(jiē)流裝置的(de)幹校驗，必(bi)須每台表(biao)實流标定(ding)。
因此，基于(yú)以上考慮(lü)，認爲彎管(guan)流量計在(zài)貿易結算(suan)中的使用(yòng)還需實驗(yan)數據的支(zhī)持和時間(jiān)的考驗。
4 V形(xing)内錐流量(liàng)計
　　 V形内錐(zhui)流量計 的(de)英文名爲(wèi) V-CONE，它是近幾(ji)年發展起(qǐ)來的新型(xing)流量計， 它(tā)确實有許(xu)多其它流(liu)量計達不(bú)到的優點(diǎn)。 主要有：①測(ce)量穩定性(xing)好；②對被測(ce)介質适應(ying)能力強；③測(ce)量範圍寬(kuan)；④适用雷諾(nuò)數範圍寬(kuān)；⑤對直管段(duàn)要求短；⑥壓(yā)力損失小(xiao)；⑦差壓大。 這(zhe)些都是我(wo)們采用 V 形(xíng)内錐流量(liàng)計原因。
但(dàn) V 形内錐節(jiē)流裝置目(mu)前仍是一(yī)種非标準(zhun)節流裝置(zhi)，它目前無(wú)法替代孔(kong)闆，主要有(yǒu)以下幾個(ge)問題：
（1）V 形内(nèi)錐節流裝(zhuang)置迄今爲(wèi)止，國内外(wai)資料都隻(zhi)有 V 形内錐(zhuī)節流裝置(zhi)的一些照(zhào)片、簡圖，沒(mei)有結構形(xing)式和技術(shù)要求的詳(xiáng)細資料。目(mù)前， 國内各(gè)生産廠仿(páng)制皆是自(zì)行設計、制(zhì)造。 顯然結(jie)構形式和(hé)技術要求(qiu)不統一，無(wú)法進行各(ge)廠産品性(xing)能的相互(hù)比較和評(ping)價。
（2） 目前 V 形(xing)内錐節流(liu)出系數尚(shang)未見提出(chu)流出系數(shu)公式。 在某(mou)些廠家中(zhōng)有可膨脹(zhàng)性系數公(gōng)式， 但是在(zai)結構形式(shi)和技術要(yào)求尚未标(biāo)準化時， 可(kě)膨脹性系(xì)數公式隻(zhi)是代表該(gāi)廠家試驗(yan)的結構形(xing)狀的結果(guǒ)， 現在采用(yong)它作爲通(tōng)用的一個(gè)公式是沒(méi)有試驗的(de)根據的， 它(ta)隻能作爲(wèi)一個參考(kao)的公式使(shǐ)用。
（3） 節流式(shi)差壓流量(liang)計現場影(yǐng)響量主要(yao)爲二種流(liu)動特性的(de)幹擾， 即非(fēi)充分發展(zhǎn)管流和 非(fei) 定 常 流 的(de) 幹 擾 。 節 流(liú) 裝 置 國 際(jì) 标 準ISO5167（1980 年版(bǎn)）經典文丘(qiu)裏管的直(zhí)管段長度(dù)要求是很(hen)短的，其數(shu)據如下：
90°單(dan)彎頭 β＝0.3~0.75 時 ，L=0.5D~4.5D（L－節(jiē)流件上遊(you)直管段長(zhang)度）； 在同一(yi)平面上90°雙(shuāng)彎頭 β＝0.3~0.75 時，L=1.5D~4.5D；在(zài)不同平面(miàn)上 90°雙彎頭(tóu) β＝0.3~0.75 時，L=0.5D~29.5D。
新修訂(dìng)标準 ISO5167:2003（E）的數(shu)據如下：
　　90°單(dan)彎頭 β＝0.3~0.75 時，L=8D~16D；在(zài)同一平面(mian)或不同平(píng)面上 90°雙彎(wan)頭 β＝0.3~0.75 時，L=8D~22D。
在 FLOMEKO2004 會(hui)議上， 英國(guó)流量專家(jiā) Reader-Harris 介紹關于(yú) ISO5167:2003（E）制訂的演(yan)講中特别(bie)提到近年(nian)對經典文(wen)丘裏管的(de)研究試驗(yàn)，發現 ISO5167（1980 年版(bǎn)）規定的直(zhi)管段是太(tài)短了， 并且(qie)發現在不(bú)同介質的(de)試驗中經(jing)典文丘裏(lǐ)管的特性(xìng)不大一樣(yàng)， 幹氣體的(de) C 值甚至比(bi)水高 3％，說明(ming)試驗應在(zài)更廣泛的(de)範圍内進(jin)行，才能得(de)出正确的(de)結論。 所以(yi)按此例，V 形(xing)内錐節流(liu)裝置現場(chǎng)安裝條件(jian)的研究試(shi)驗應該繼(ji)續進行， 才(cái)能得出可(ke)靠的結論(lùn)。
（4）壓損問題(ti)
　　标準節流(liú)裝置（孔闆(pǎn)、噴嘴和文(wen)丘裏管）和(hé) V 形内錐節(jie)流裝置的(de)壓損如下(xià)：
孔闆：β＝0.45~0.75，ΔwΔp=0.78%~0.47%；

　　它是(shi)某一結構(gou)形式産品(pǐn)的壓損。 比(bǐ)較上述節(jiē)流裝置的(de)壓損， 可見(jian)孔闆、V 形内(nèi)錐、噴嘴屬(shu)于高壓損(sun)節流件，V 形(xing)内錐處于(yú)孔闆與噴(pen)嘴之間。 文(wen)丘裏管爲(wei)低壓損節(jiē)流件。
　　總之(zhī)，V 形内錐流(liú)量計爲我(wǒ)們蒸汽計(jì)量提供了(le)一種新的(de)方法和思(si)路， 但它是(shì)一種非标(biāo)準的節流(liú)裝置， 在使(shǐ)用中亦應(ying)要求其實(shi)流标定，嚴(yan)格安裝條(tiao)件，在可能(neng)的情況下(xia)盡量加大(da)直管段，減(jian)少現場影(yǐng)響量。
　　以上(shang)是我公司(si)在使用中(zhong)遇到的幾(jǐ)種用于蒸(zheng)汽計量的(de)流量計。 蒸(zhēng)汽計量是(shì)一個難題(tí)，每一種計(jì)量裝置都(dōu)有其優缺(quē)點， 分析其(qi)優劣點在(zai)于在實際(jì)使用中根(gēn)據現場的(de)使用條件(jiàn)應合理設(shè)計和選型(xíng)，靈活使用(yong)流量計，不(bu)可拘泥于(yu)一格，努力(li)保證計量(liàng)的準确性(xìng)。

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