[摘(zhāi)要]介紹了以(yǐ)渦街流量計(jì) 測量蒸汽時(shí)的誤差分析(xi)，分析了在蒸(zheng)汽測量中影(yǐng)響渦街流量(liàng)計測量精度(du)的因素，以及(jí)解決的方法(fǎ)💋。
1．引言
　　蒸汽是(shi)石化企業使(shǐ)用的最爲廣(guǎng)泛的二次能(neng)源，其測量的(de)正确率對節(jie)約能源、提高(gāo)經濟效益等(deng)各方面都有(you)重要意義。目(mu)前，蒸✉️汽的測(cè)量主要有渦(wo)街流‼️量計、差(cha)壓式（ 孔闆流(liú)量計 、彎管、均(jun)速管）流量計(ji)等，在蒸汽計(jì)量上選用的(de)都是❌渦街流(liu)量🔞計🆚。主要讨(tao)論渦街流量(liang)計在蒸汽測(ce)量中的誤❓差(chà)分析。
2．渦街流(liú)量計的特點(diǎn)
2.1輸出的信号(hao)是與流速成(chéng)正比的脈沖(chòng)信号，便于數(shù)💘據處理和計(ji)算機聯網。
2.2量(liang)程範圍寬，精(jīng)度高。
2.3無可動(dòng)部件，可靠性(xing)較高，結構簡(jiǎn)單，便于安裝(zhuang)和維修。
2.4檢測(cè)元件和被測(cè)介質不直接(jie)接觸，不受流(liu)體的化學性(xing)質影響‼️，應用(yong)範圍寬，壽命(mìng)長。
2.5抗幹擾能(néng)力強，容易進(jìn)行流量計算(suàn)，不受流體的(de)物理✨性質的(de)影響，給儀表(biǎo)的标定和使(shi)用帶來了方(fang)便。
3．渦街流量(liàng)計的工作原(yuán)理
　　渦街流量(liang)計是基于卡(ka)門渦街原理(li)制成的一種(zhong)流體震蕩❗性(xìng)流📐量計，即在(zài)流動的流體(ti)中放置一個(gè)非流線㊙️型的(de)對稱形狀的(de)物體（即旋渦(wo)發生體），就會(hui)在其下遊兩(liang)側産生兩列(lie)有規律的旋(xuán)渦，其旋渦頻(pín)率正比于流(liu)體流速：
f=Stu/d
　　式中(zhōng)：f：旋渦頻率；d：旋(xuán)渦發生體的(de)寬度；u：流體流(liú)速；St：斯特勞哈(ha)爾數。
　　St的值與(yu)旋渦發生體(tǐ)寬度d和雷諾(nuo)數Re有關。當2×104〈Re〈7×104的(de)範圍内，St的值(zhi)基💰本不變。
　　上(shang)式表明，當d和(he)St爲定值時，旋(xuan)渦産生的頻(pin)率F與流體的(de)❗平均速度u成(chéng)正比，利用這(zhè)一特點制成(chéng)了渦街流量(liàng)計🔱。
4．蒸汽的測(cè)量
　　測量蒸汽(qì)的流量計分(fèn)爲直接質量(liang)流量計和推(tui)導式質🧡量流(liú)量計，渦街流(liú)量計測量蒸(zheng)汽流量屬于(yú)推導式🌈質量(liàng)流量計，其表(biǎo)達式爲：

　　式中(zhōng)：Qm：蒸汽的質量(liàng)流量，Kg/h；f：渦街流(liú)量計輸出頻(pin)率，P/s；Kt：工作狀😘态(tài)下👣的流量系(xi)數，P/L；ρf：流體密度(du)，Kg/m3。
　　從上式可知(zhī)，渦街流量計(ji)測量蒸汽流(liu)量主要是蒸(zhēng)汽密度的求(qiu)取，而蒸汽的(de)密度可以根(gēn)據溫度、壓力(lì)的值查表得(de)到。由于蒸汽(qi)分爲飽和蒸(zhēng)汽和過熱蒸(zheng)汽，對于㊙️過熱(rè)蒸💰汽要進行(háng)溫壓補償，對(duì)于真正意義(yi)上的飽和蒸(zhēng)汽隻需進行(hang)溫度📐或壓力(lì)補償即可，下(xià)面進行讨論(lùn)。
4.1過熱蒸汽
　　在(zài)實際測量時(shi)，由于工況的(de)變化，飽和蒸(zhēng)汽和過熱📱蒸(zheng)汽都有🏃‍♂️可能(neng)偏離原來的(de)設計狀态，就(jiu)使得通常由(you)蒸汽溫度、壓(ya)力求取密度(du)的關系發生(shēng)變化，對計量(liàng)的準🔴确性造(zào)成影響，當過(guò)熱蒸汽在♍經(jing)過長距離的(de)輸送後，或由(you)于管道保溫(wen)措施不當，往(wǎng)往會因爲熱(rè)量的損失👌溫(wen)度降低使其(qí)從過熱狀态(tài)進入臨界飽(bǎo)和狀态，甚至(zhì)部分蒸汽冷(lěng)凝出現相變(bian)而變成水滴(dī)。這些水滴對(duì)流量的測量(liang)究竟有多大(da)的影響，下面(miàn)舉例說明。
　　自(zì)産蒸汽壓力(li)爲1.0MPa的過熱蒸(zheng)汽，其流量爲(wei)Qm,假設經長距(jù)離的♊輸送後(hòu)有10％Qm冷凝成水(shuǐ)滴，令其爲Qm1,而(ér)保持汽态💯的(de)部分爲🌂Qms,從定(ding)義可知，此時(shi)濕蒸汽的幹(gan)度X爲90％。由于🔴采(cai)用溫壓補償(chang)，故依臨㊙️界飽(bǎo)和狀态查表(biǎo)，得到此時的(de)蒸汽（幹部分(fen)）密度ρs＝5.6808kg/m3,查水密(mi)度表得水滴(di)的密度ρL=882.47kg/m3,顯然(rán)水滴和蒸汽(qì)幹部分的體(ti)積流量爲🔴：
Qv1=Qm1/ρLQvs=Qms/ρs
式(shì)中：Qv1：水滴的體(tǐ)積流量，m3/s;
Qvs：蒸汽(qi)幹部分的體(ti)積流量,m3/s。
由定(ding)義知，蒸汽幹(gàn)部分體積流(liu)量占濕蒸汽(qi)總體積流量(liang)之比Rv爲：


　　在該(gāi)例中，Rv＝99.93％，由此可(ke)見，在濕蒸汽(qi)中，水滴所占(zhan)的體積⁉️比可(kě)👌忽略不計。渦(wō)街流量計的(de)輸出僅與流(liu)過測量管的(de)流體🈚流速成(chéng)正🏃🏻比，在🈚測濕(shi)的飽和蒸汽(qi)時，水滴對渦(wo)街流量計輸(shū)出的影響可(kě)忽略，故可認(ren)爲，渦街流量(liàng)計的輸出完(wán)全是由飽和(he)蒸汽幹部分(fèn)所引起的，而(er)幹部分的密(mì)度無論是溫(wēn)度補償或壓(ya)力補償都可(kě)以正确的查(cha)出;如果需要(yao)将冷凝水也(ye)按蒸汽一樣(yang)進行計量，則(ze)渦街流🧡量計(jì)的計算結果(guǒ)則偏低1-X。
4.2飽和(hé)蒸汽
　　當渦街(jie)流量計安裝(zhuang)在減壓閥後(hòu)，飽和蒸汽突(tū)然大幅度減(jian)💘壓，流體出現(xiàn)絕熱膨脹，水(shuǐ)滴部分蒸發(fā)，同時從液相(xiàng)和㊙️汽相中吸(xi)收汽化熱，使(shi)汽液相溫度(dù)降低。如果溫(wen)度降低的不(bu)多或蒸發前(qián)濕度較高，會(hui)使溫度迅速(su)降低到與新(xīn)的壓力所對(dui)應的飽和溫(wen)度，建🐅立新的(de)平衡。這時蒸(zhēng)汽仍爲飽和(he)蒸汽，如果壓(ya)力降低的很(hen)多或蒸發前(qián)濕度較低，則(zé)因水滴蒸發(fā)溫度降低後(hou)仍高于新的(de)壓力所對應(ying)的🏃飽和溫度(du)，則蒸汽變爲(wei)過熱蒸汽。
　　上(shang)述蒸發發生(shēng)後，前一種對(duì)補償無影響(xiǎng)，僅僅是蒸汽(qì)中幹部分增(zeng)加，幹度相應(ying)增大，後一種(zhǒng)情況即飽🥰和(he)蒸汽變爲過(guo)❄️熱蒸汽，這時(shí)對流量計的(de)影響分爲📞以(yǐ)下三種情況(kuàng)：
（1）如果流量計(jì)已經考慮到(dao)蒸汽變爲過(guò)熱狀态，或處(chù)于何種狀态(tài)難以确定，或(huo)有時是過熱(rè)狀态有時是(shi)飽和狀态，所(suo)以采用溫壓(yā)補償，則上述(shu)的狀态對測(ce)量結果♍無影(ying)響。
（2）如果流量(liàng)計按飽和蒸(zhēng)汽考慮，而且(qie)采用壓力補(bǔ)償，則上述⛱️相(xiang)變将帶來較(jiào)小的誤差，即(ji)過熱蒸汽溫(wēn)度同飽和蒸(zheng)汽之差所對(duì)應的密度差(chà)造成的補償(chang)誤差。
（3）如果流(liu)量計按飽和(he)蒸汽考慮，但(dàn)采用的是溫(wen)度補💃償，即‼️将(jiang)過熱蒸汽當(dang)作飽和溫度(dù)去查密度表(biao)，一般🔅會引起(qi)較🤟大的誤差(cha)。
如某化工廠(chang)鍋爐房供飽(bao)和蒸汽，并根(gēn)據各用戶中(zhōng)蒸汽壓👣力要(yào)求值最高的(de)一個決定鍋(guo)爐供汽壓力(li)爲1.0MPa，多數用戶(hu)在蒸汽總管(guan)㊙️進裝置時先(xian)經減壓閥進(jin)🎯行減壓👄。
　　用作(zuò)進入裝置蒸(zheng)汽計量的渦(wo)街流量計安(ān)裝在減壓（穩(wěn)壓）閥之後。原(yuan)設計按飽和(hé)蒸汽考慮，采(cǎi)用溫度補償(chang)。經減壓，蒸汽(qi)總管帶入的(de)水滴蒸發完(wan)後氣溫仍高(gao)于飽和溫度(dù)，呈過熱狀态(tai)🙇‍♀️，現場采集到(dào)的數據如下(xia)表。

減壓後溫(wēn)度T2	162.4℃
減壓後壓(ya)力P2	0.42MPa

　　這時流量(liàng)二次表按照(zhao)所測量到的(de)溫度T2＝162.4℃查飽和(he)蒸汽密度表(biǎo)，得ρ2＝3.4528kg/m3而按照T2和(hé)P2兩個測量值(zhí)查過熱蒸汽(qì)密度表，得密(mì)度ρ2′=2.6897kg/m3，所以質量(liang)流量計結果(guǒ)出現28.47%的誤差(chà)，即：

　　在本例中(zhong)，如果采用壓(yā)力補償，則根(gen)據P2＝0.42MPａ的信号查(chá)飽♻️和🔴蒸汽密(mì)✍️度表，應得到(dao)ρ2″=2.7761kg/m3，則補償誤差(chà)爲：

5．結束語
　　某(mǒu)化工廠在對(duì)蒸汽的性質(zhi)逐一确定後(hòu)，針對不同💰地(dì)方蒸汽🈲的性(xìng)質作相應的(de)補償系數，使(shǐ)廠内的蒸汽(qì)産出與消耗(hao)基本平衡💃起(qi)來了，對生産(chan)調整以及節(jiē)能降耗起到(dao)了指導性的(de)作用。渦街流(liu)量計在蒸汽(qi)測量中影響(xiang)其測量精度(du)因素有很多(duō)，但隻要在🌈日(rì)常使用中✨，注(zhu)意以下幾點(diǎn)，其測量精度(dù)将會很高⭐。
（1）儀(yí)表選型時，首(shǒu)先清楚蒸汽(qi)的工況處于(yú)何種狀态☔，這(zhe)樣能夠保證(zheng)儀表的測量(liang)精度。
（2）将流量(liàng)計安裝在減(jian)壓閥之前的(de)總管線上，由(you)于蒸汽未經(jing)減壓，一般不(bu)存在相變問(wèn)題，所以将流(liu)量計安裝在(zai)減壓閥之前(qian)🐕，按飽和蒸汽(qi)補償方法處(chu)理，可保證測(ce)量精度。
（3）加強(qiáng)蒸汽管道的(de)保溫，減少冷(leng)凝水的産生(sheng)和防止蒸汽(qi)的性質轉變(biàn)。

以上内容來(lai)源于網絡，如(rú)有侵權請聯(lian)系即删除!