測量蒸汽用渦街流量計

   蒸汽分為飽和蒸汽和過熱蒸汽，蒸汽流量測量受蒸汽密度的影響較大，對過熱蒸汽要進行溫度、壓力的補償；再者受飽和蒸汽和過熱蒸汽的界限的劃分影響，給蒸汽流量的測量也帶來了一定的難度。蒸汽是使用最為廣泛的載熱工質，是重要的二次能源，蒸汽流量的準確測量對節省能源、提高經濟效益等方面都有重要的意義。

   用于蒸汽流量測量的流量儀表主要有渦街流量計和差壓式（孔板，“均速管、彎管）流量計。差壓式測量最先普遍使用的孔板流量計，由于壓損大，維護量大，精度等級低等原因，已經被很多廠家逐漸淘汰，而象威力巴截流裝置、彎管流量汁等一是測量的壓差較低，二是安裝要求比較嚴格，都會給蒸汽測量帶來～定的誤差。相較而言，用渦街流量計測量蒸汽流量則效果要。我們都知道渦街是運用卡曼漩渦的原理來進行流量測量的一種流量計。

蒸汽流量測量按工作原理可分為直接式質量流量計和推導式（也稱間接式）質量流量計兩大

類。前者直接檢測與質量流量成函數關系的變量求得質量流量，后者用體積流量計和其它變量測量儀表，或兩種不同測量原理的流量計組合成儀表，經過計算求得質量流量。現在廣泛使用的蒸汽質量流量計絕大多數仍為推導式，渦街流量計就屬于推導式質量流量計。渦街流量計測量質量流量的表達式為

ｑｍ＝３．６ｐｆ

（２）式中：ｑｍ為質量流量，ｋｇ／１１；

ｆ為渦街流量計輸出頻率，ｐ，ｓ；

ｋｔ為工作狀態下的流量系數，Ｐ幾：ｐｆ為流體密度，ｋｇ，ｍ３。

由式（２）可見，工程上普遍使用的推導式蒸汽質量流量系統，關鍵是求取蒸汽密度，而該值可根據溫度、壓力通過查密度表求取。由于蒸汽分為飽和蒸汽和過熱蒸汽，對于過熱蒸汽要進行溫度、壓力補償，對于真正意義上的飽和蒸汽只需進行溫度或壓力補償即可，下面以過熱蒸汽為例進行討論。在實際測量時，由于工況變化，飽和蒸汽和過熱蒸汽都有可能偏離原來的設計狀態，使得通常由蒸汽溫度、壓力求取其密度的關系發生變化，從而對計量準確性造成影響。當過熱蒸汽在經過長距離輸送后或由于管道保溫措施不當。往往會因為熱量損失、溫度降低而使其從過熱狀態進入臨界飽和狀態，甚至部分蒸汽冷凝出現相變而變成水滴。這些水滴對流量測量結果究竟有多大的影響？下面舉例說明。有一常用壓力為１．０ＭＰａ的過熱蒸汽，其流量為ｑ。，假設經過長距離輸送后有１０％ｑ。冷凝成水滴，令其為ｑｍｌ，而保持氣態的部分為ｑ吣從定義知，此時濕蒸汽的干度為

Ｘ＝ｑｍｓ／ｑｎｌ＝９０％（３）

由于采用溫壓補償，故依臨界飽和狀態查表，得到此時的蒸汽（干部分）密度ｐｓ＝５．６８０８ｋｇ，ｍ３，查水舞度表得知ｐＦ８８２．４７ｋ∥ｍ３，顯然水滴與蒸汽干部分的體積流量分別為ｑｖｌ＝ｑｍｌ／ｐｌ（４）

ｑｖｓ＝ｑｍｓ，ｐｓ‘（５）

式中：ｑ，Ｉ為水滴的體積流量；ｑ，。為蒸汽干部分的體積流量。由定義知，蒸汽干部分體積流量占濕蒸汽總體積流量ｑ。之比Ｒｖ為ＲＶ＝ｑＶｓ，ｑＶｑＶ（６）

所以ＲＶ＝ｌ／ｐ“ｐｌ（１／Ｘ．１）＋Ｉ（７）

在該例中，Ｒｖ＝９９．９３％，由此可見，在濕蒸汽中，水滴所占的體積比可忽略不計。