摘要：從分析蒸汽特性人手,，詳細(xì)介紹了各種流量?jī)x表的特點(diǎn)和適用范圍,，以及測(cè)量蒸汽流量的*方案,。
蒸汽流量測(cè)量難度較大，其主要原因是由蒸汽的特點(diǎn)決定的,。蒸汽是比較特殊的介質(zhì),，隨著工況（如溫度、壓力）的變化,，過(guò)熱蒸汽經(jīng)常會(huì)轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽,，形成汽液兩相流動(dòng)介質(zhì)。使用目前的流量?jī)x表測(cè)量氣流量,，肯定會(huì)存在測(cè)不準(zhǔn)的問(wèn)題,，然而解決問(wèn)題的根本辦法是開(kāi)發(fā)一種可測(cè)兩相流動(dòng)介質(zhì)的流量?jī)x表。
1流量?jī)x表的選用
在選擇儀表時(shí)應(yīng)考慮5個(gè)主要因素：被測(cè)流體特征,、生產(chǎn)工藝情況、安裝條件,、維護(hù)需求以及流量?jī)x表的特性,。對(duì)蒸汽流量計(jì)量而言，同樣要考慮以上5個(gè)因素,。這里,，著重討論流量?jī)x表的特征、安裝條件,、維護(hù)需求以及選用流量?jī)x表應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題,。
目前，測(cè)量蒸汽流量的儀表主要有渦街流量計(jì),、差壓式流量計(jì),、浮子式流量計(jì)等，這里主要討論孔板流量計(jì),、渦街流量計(jì)和彎管流量計(jì),。
1．1孔板流量計(jì)
孔板流量計(jì)應(yīng)用歷史悠久，有標(biāo)準(zhǔn),，理論精度高,，應(yīng)用十分普遍,，但經(jīng)過(guò)幾十年的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)孔板流量計(jì)有它的不足：
（1）應(yīng)用中許多因素對(duì)其測(cè)量精度有非常大的影響,，使其測(cè)量誤差增大,，如設(shè)計(jì)參數(shù)與工況參數(shù)不符，上游直管段不足,，孔板和管道不同心,，孔板A面受污，銳角磨損等,；
（2）安裝較為麻煩,，維護(hù)及拆洗的工作量較大；
（3）流量量程比為1：3,，局限性大,，
（4）若安裝不正確，容易發(fā)生蒸汽泄露,；
（5）壓力損失較大,，運(yùn)行費(fèi)用高。
1．2渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)是基于卡門(mén)渦街原理而研制成功的一種新型流量計(jì),，7O年代以來(lái)得到了迅速的發(fā)展,。是孔板流量計(jì)的替代產(chǎn)品之一。具有以下特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,，無(wú)可動(dòng)部件,；
（2）維護(hù)十分方便，安裝費(fèi)用低,；
（3）測(cè)量范圍寬,，量程比可達(dá)1：10；
（4）壓力損失較小,，運(yùn)行費(fèi)用低,；
（5）應(yīng)用范圍廣，氣體,、液體的流量均可測(cè)量,。
但渦街流量計(jì)存在一定的局限性：
（1）渦街流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，旋渦分離的穩(wěn)定性受流速影響,，故她對(duì)直管段有一定的要求,，一般是前1OD、后5D,；
（2）測(cè)量液體時(shí),，上限流速受壓損和氣蝕限制，一般是0．5～8m／s；
（3）測(cè)量氣體時(shí),，上限流速受介質(zhì)可壓縮性的限制,，蒸汽是8～25m／s；
（4）應(yīng)力式渦街流量計(jì)對(duì)振動(dòng)較為敏感,，故在振動(dòng)較大的管道安裝流量計(jì)時(shí),，管道要有一定的減震措施；
（5）應(yīng)力式渦街流量計(jì)采用壓電晶體作為檢測(cè)傳感器,，故其受溫度的限制,，一般為-40~300℃。
1．3彎管流量計(jì)
彎管流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，價(jià)格低,。彎管傳感器實(shí)際上是一個(gè)9O。標(biāo)準(zhǔn)彎頭,，沒(méi)有比它結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的流量傳感器了,。隨著機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化管理的不斷完善，用作彎管頭其質(zhì)量越來(lái)越好,，價(jià)格也越來(lái)越低,；
（2）無(wú)任何附加節(jié)流件或插入件，無(wú)附加壓力損失,，節(jié)約能源,。這一特點(diǎn)給彎管流量計(jì)的工業(yè)化應(yīng)用帶來(lái)了巨大的便利和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)孔板流量計(jì)來(lái)說(shuō),，流體在孔板上的壓力損失是不可恢復(fù)的,，其損失可達(dá)孔板在該流量下產(chǎn)生的差壓值的6O%～8O%。為了提高其測(cè)量精度,，設(shè)計(jì)人員在選定孔板流量計(jì)的工作差壓值時(shí)一般都取高值,，使該壓力損失成為不可忽視的數(shù)值。彎管測(cè)量計(jì)則不存在管道附加阻力損失的問(wèn)題,，孔板的節(jié)流損耗可簡(jiǎn)單地看作是彎管流量計(jì)的節(jié)能效果。這對(duì)于那些大系統(tǒng),、大管徑,、大流量、低壓力的測(cè)量對(duì)象好處更加明顯,。在蒸汽測(cè)量系統(tǒng)中,，為了維持一臺(tái)安裝在100t／h流量管道上的孔板流量計(jì)正常運(yùn)行，年耗電數(shù)萬(wàn)度,，折合人民幣數(shù)萬(wàn)元,。這里僅考慮孔板流量計(jì)壓力損失為幾十千帕，為使這個(gè)問(wèn)題有一個(gè)量的概念，我們做出了一些推算列在表中,。
表1的數(shù)據(jù)為蒸氣流量測(cè)量中不同的壓力損失,，孔板流量計(jì)引起的額外耗電量、電耗費(fèi)用,，其中運(yùn)行天數(shù)按360d計(jì)算,，電價(jià)按0．4元／kw·h計(jì)算。

由表1可見(jiàn),，流量為5000m3/h的蒸汽,，當(dāng)孔板壓力損失為20kPa時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用為9．6萬(wàn)元,。而彎管流量計(jì)沒(méi)有附加阻力損失,，如用彎管流量計(jì)代替孔板流量計(jì)進(jìn)行蒸汽流量計(jì)量，可大大地降低運(yùn)行費(fèi)用,，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益,。
（3）可測(cè)量容易臟污、易堵塞傳感器的流體,。循環(huán)水水質(zhì)較差,，對(duì)流量測(cè)量裝置的污染影響較大?？装辶髁坑?jì)的節(jié)流件或渦街流量計(jì)的插入件極易被循環(huán)水玷污或堵塞,，尤其是孑L板節(jié)流口的直角部分，即使是輕微的玷污也會(huì)對(duì)測(cè)量精度造成極大的影響,。彎管傳感器對(duì)于類(lèi)似循環(huán)水這樣的介質(zhì)（如高爐煤氣等）其適應(yīng)性是不用懷疑的,，即使是
長(zhǎng)期的運(yùn)行也能保證彎管流量計(jì)的正常工作，保證其足夠的測(cè)量精度,。
（4）適應(yīng)性強(qiáng),、量程范圍寬、直管段要求不嚴(yán)格,。只要是能用孔板,、渦街，均速管等流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量的管道內(nèi)流體流量都可以用彎管流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量,，而且在耐高溫,、耐高壓、耐沖擊,、耐振動(dòng),、耐潮濕、耐粉塵等方面,，彎管流量計(jì)遠(yuǎn)優(yōu)于其它流量計(jì),。如高溫、高壓、沖擊,、振動(dòng),，對(duì)于渦街流量計(jì)來(lái)說(shuō)其使用性是十分有限的，這與其測(cè)量原理有關(guān),，實(shí)測(cè)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大的附加誤差影響了測(cè)量精度,，造成測(cè)量不準(zhǔn)。所有這些問(wèn)題對(duì)彎管流量計(jì)來(lái)說(shuō)都不存在,。
彎管流量計(jì)的量程比可達(dá)1：10,，對(duì)于蒸汽，它的適用范圍為0～70m/s,，可以較好地滿(mǎn)足蒸汽流量測(cè)量的要求,。彎管流量計(jì)由于其特殊的測(cè)量原理，其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)對(duì)直管段的要求不嚴(yán)格,，一般只要求前5D,、后2D即可，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他流量測(cè)量裝置的要求,；
（5）流量計(jì)精度高,，重現(xiàn)性好。測(cè)量精度可達(dá)1,，重現(xiàn)性精度可達(dá)0．02,，一次安裝后，不再需要重復(fù)拆裝,，因此,，其安裝精度也能得到*保證。
（6）維修方便,，不需要停產(chǎn),。
彎管流量計(jì)的安裝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）在允許的范圍內(nèi)盡可能加大取壓孔的孔徑；
（2）取壓孔連接的跟部閥選擇與取壓孔直徑相同的球閥,，方便對(duì)取壓孔進(jìn)行必要的疏通,；
（3）定期用低壓蒸汽對(duì)取壓閥以及取壓孔進(jìn)行吹掃、清洗,，通過(guò)兩側(cè)取壓孔將低壓蒸汽吹人彎管傳感器可以部分清洗對(duì)兩側(cè)內(nèi)壁的結(jié)疤,，可以在一定程度上改善彎管傳感器的工作狀態(tài)。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,，蒸汽流量計(jì)的選用是非常重要的，準(zhǔn)確測(cè)量蒸汽流量是生產(chǎn)部門(mén)都需要和普遍關(guān)心的問(wèn)題,，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的不同選擇合適的流量計(jì)