[摘要(yao)]配蒸汽(qì)流量測(ce)量中孔(kong)闆和渦(wo)街流量(liàng)計 是比(bi)較常見(jian)的兩種(zhong)測量元(yuan)件，在實(shí)際應用(yong)中根據(ju) 應用場(chǎng)所環✨境(jìng)等不同(tóng)，孔闆和(hé)渦街流(liú)量計各(ge)有優缺(quē)點。
　　蒸汽(qi)的流量(liang)測量方(fang)法按工(gong)作原理(lǐ)劃分，可(ke)分爲直(zhí)接式質(zhì)量🐆流量(liàng)計和間(jiān)接式質(zhì)量流量(liang)計，在工(gōng)業企業(ye)中蒸汽(qi)的測量(liang)多👉采用(yòng)間接式(shì)，其中 節(jiē)流式差(cha)壓流量(liàng)計 和渦(wō)街流量(liang)計是主(zhǔ)流。這兩(liǎng)種流量(liàng)計在測(ce)量中各(gè)有優缺(quē)點，如差(chà)壓流量(liang)計以 孔(kong)闆流量(liàng)計 爲例(lì)，其範圍(wei)度廣，穩(wěn)定性好(hao);而渦街(jie)流量計(jì)的優越(yuè)性♈是孔(kong)闆式流(liú)量計所(suo)不具備(bèi)的，尤其(qi)是在蒸(zhēng)汽參數(shù)偏離設(shè)計值時(shi)，其測量(liàng)誤差遠(yuǎn)小于孔(kong)闆式流(liú)量計的(de)測🥰量。本(běn)文将對(dui)兩種流(liú)量計在(zai)實際應(ying)用中的(de)優缺點(dian)進行詳(xiáng)細的🎯對(dui)比分析(xī)🏃。
1、孔闆式(shi)流量計(ji)
　　孔闆流(liu)量計是(shì)差壓式(shì)流量計(ji)的一種(zhǒng)。簡單的(de)說。流體(tǐ)流經.一(yi)個收縮(suo)截面，測(ce)量通過(guò)此截面(miàn)的差壓(yā)。根💘據丹(dān)尼爾.伯(bo)努利在(zài)1738年的研(yán)究工作(zuo),流體經(jing)過孔闆(pan)的速度(du)和其壓(ya)💰力損失(shi)的平方(fāng)根成比(bǐ)例關系(xì)。
1.1孔闆流(liú)量計的(de)測量原(yuan)理
　　充滿(man)管道的(de)流體，當(dāng)它們流(liú)經管道(dào)内的節(jiē)流裝置(zhi)時，流束(shù)将在節(jie)流裝置(zhì)的節流(liú)件處形(xíng)成局部(bu)收縮，從(cóng)而使流(liu)速增加(jiā)，靜🔴壓力(lì)低，于是(shì)在節流(liu)件前後(hou)便産生(sheng)了♉壓力(lì)降，即壓(ya)差,介質(zhì)流動的(de)流量越(yuè)大，在節(jie)流件前(qián)後🥵産生(sheng)的壓差(cha)就越大(da)㊙️，所以孔(kong)闆流量(liang)計可以(yǐ)通過測(cè)量壓差(chà)來衡量(liàng)流體流(liú)量的大(da)小。這種(zhong)測量方(fāng)法是以(yi)能❤️量守(shǒu)衡定律(lǜ)和流動(dong)連續性(xìng)定律爲(wèi)🔆基準的(de)。
 
1.2孔(kǒng)闆流量(liàng)計的安(ān)裝條件(jian)
①标準孔(kǒng)闆的中(zhōng)心線應(ying)當與管(guan)道中心(xīn)線同軸(zhóu)。
②孔闆流(liu)量計安(an)裝時應(yīng)配有一(yī)-段測量(liang)管,至少(shao)保持前(qian)10DN、後🆚5DN的等(děng)徑直管(guǎn)段，以提(tí)高測量(liang)精度。
③引(yin)壓管路(lu)的内徑(jing)與管路(lù)長度和(he)介，質髒(zang)污程度(du)有🙇‍♀️關，通(tong)常在16米(mǐ)以内用(yong)内徑爲(wèi)8-12mm的管子(zǐ)。
④引壓管(guǎn)路應有(yǒu)牢固的(de)支架托(tuo)承，兩根(gen)取壓管(guan)路應👣盡(jìn)可🙇‍♀️能互(hu)相靠近(jin)并遠離(lí)熱源或(huò)震動源(yuan)，測量水(shui)蒸汽流(liu)量時,應(yīng)，用保溫(wen)材料--同(tóng)包紮，必(bi)須時(如(ru)氣溫0°C以(yi)下)加伴(ban)熱管防(fáng)止結冰(bīng)❌。在測量(liang)髒污流(liú)量時，應(ying)附設💘隔(ge)離器或(huo)沉降器(qì)。
⑤引壓管(guan)路内必(bì)須始終(zhōng)保持單(dan)相.流體(ti)狀态。被(bèi)測流體(tǐ)是液體(ti)時，引壓(yā)管路内(nèi)全部是(shi)液相，絕(jue)對不能(neng)有氣泡(pào)🤩。爲此應(yīng)在引壓(ya)管路🈲的(de)最低點(dian)裝排水(shuǐ)閥或在(zài)🆚最高點(diǎn)裝排氣(qi)閥，在新(xin)📱裝或檢(jian)修 差壓(ya)變送器(qì) 時時應(ying)特别注(zhu)意。
1.3孔闆(pan)流量計(jì)的優缺(quē)點
孔闆(pǎn)流量計(ji)的優點(diǎn):
①應用最(zuì)多的孔(kong)闆式流(liu)量計結(jie)構牢固(gù),性能穩(wěn)定可靠(kào)⁉️,使用壽(shòu)命長;
②檢(jian)測件與(yu)變送器(qì)、顯示儀(yí)表分别(bie)由不同(tong)廠家生(shēng)産,便于(yú)規模經(jing)濟生.産(chǎn)。
孔闆流(liu)量計的(de)缺點:
①測(ce)量精度(dù)偏低;
②量(liang)程比小(xiǎo)，一般僅(jǐn)爲1:3~1:5;
③現場(chang)安裝要(yao)求高;
④壓(yā)損大。
⑤冬(dōng)季需保(bǎo)溫處理(lǐ)，易凍。
2、渦(wō)街流量(liàng)計
　　渦街(jie)流量計(jì)利用一(yī)個非線(xian)性的發(fa)生體放(fang)置在管(guǎn)道内，流(liu)體流❗經(jing)鈍體時(shi)會在其(qi)尾部産(chǎn)生有規(guī)則的旋(xuan)渦🐕。這些(xiē)旋渦可(ke)以檢測(ce)、計算和(hé)顯示。在(zai)一-定流(liú)量範圍(wéi)内，渦街(jiē)産☁️生的(de)數量與(yǔ)流☎️體的(de)體🌍積流(liú)量成比(bǐ)例，這樣(yàng)就可以(yǐ)測得流(liu)體的速(sù)度。
2.1渦街(jiē)流量計(ji)工作原(yuán)理
　　在流(liu)體中設(she)置旋渦(wo)發生體(tǐ)，則從旋(xuán)渦兩側(ce)交替産(chǎn)生有規(gui)🏃‍♂️則的旋(xuan)渦，這種(zhǒng)旋渦稱(chēng)爲卡門(mén)旋渦，如(ru)圖2所示(shi)，旋渦列(liè)在旋📱渦(wō)發生體(ti)下遊非(fēi)對稱地(dì)排列。
 
　　旋(xuán)渦流量(liàng)計是根(gēn)據卡門(mén)渦街原(yuan)理測量(liang)氣體、蒸(zhēng)汽或液(ye)體的體(ti)積流量(liàng)、标況的(de)體積流(liu)量或質(zhi)量流量(liàng)🤞的體積(ji)流量計(jì)。并可作(zuò)爲流量(liang)變送器(qi)應用與(yǔ)自動化(huà)控制系(xì)統中。
2.2渦(wō)街流量(liang)計的安(an)裝要求(qiu)
①避免安(ān)裝在有(yǒu)機械振(zhen)動的管(guǎn)道上。當(dāng)振動不(bú)可避免(mian)時，應考(kǎo)🈲慮在距(ju)傳感器(qì)前後約(yue)2DN處的直(zhi)管段.上(shang)加固定(dìng)支撐架(jia);
②流量計(jì)上下遊(you)必須有(yǒu)足夠的(de)直管段(duàn)，-*般爲前(qian)10D後5D;
③安裝(zhuang)點上下(xia)遊的配(pèi)管應與(yǔ)傳感器(qi)同心，同(tóng)軸偏差(cha)應不小(xiao)于💰0.5DN;
④根據(ju)測量的(de)需要，需(xū)在傳感(gan)器附近(jin)測量壓(ya)力和溫(wen)🌈度時，測(cè)壓點應(yīng)在傳感(gan)器下遊(yóu)的3-5D處，測(ce)溫點應(ying)在傳感(gǎn)器下遊(yóu)的6-8D處。
2.3渦(wo)街流量(liàng)計的優(you)缺點
渦(wo)街流量(liàng)計的優(yōu)點:
①量程(cheng)比大，可(kě)達到1:20;
②無(wú)運動部(bu)件;
③低阻(zu)流。
渦街(jiē)流量計(ji)的缺點(dian):
①振動容(róng)易引起(qi)誤差;
②直(zhi)管段距(jù)離要求(qiú)嚴格。
3、實(shi)際應用(yòng)中孔闆(pan)與渦街(jie)流量計(jì)測量誤(wù)差比較(jiào)
3.1孔闆流(liú)量計計(ji)量誤差(cha)分析
　　差(cha)壓式流(liu)量計是(shì)利用流(liu)體的動(dòng)靜壓能(néng)轉換原(yuan)理進行(hang)流量測(ce)量的，這(zhè)一-差壓(yā)與流體(tǐ)流量存(cún)在如下(xià)🔱關系:
 
　　式(shì)中:qm爲質(zhì)量流量(liàng)，kg/h;qv爲工況(kuàng)條件下(xia)的體積(ji)流量，m³/h;x爲(wei)流☁️量✨系(xì)⭐數;e爲流(liu)束膨脹(zhàng)系數;△e爲(wei)差壓，Pa;Q爲(wèi)工況條(tiao)件下被(bei)🌈測流體(tǐ)的密度(dù)，kg/m³;d爲工況(kuang)條件下(xià)的節流(liu)開孔直(zhí)徑，mm。由(1)式(shi)和(2)式可(ke)以看出(chū)，被測流(liu)體的流(liú)量是流(liu)體的密(mi)度和孔(kong)闆前後(hòu)差壓的(de)函數。當(dāng)測得某(mou)一差壓(yā)時，由于(yu)所測流(liu)體的密(mi)度不同(tong)，所代表(biǎo)的流量(liang)是不同(tóng)的，隻有(yǒu)當流體(ti)的密度(du)值等于(yu)孔闆🔴設(she)計條件(jian)中的密(mi)度值時(shí)，差壓才(cái)能真㊙️實(shi)反映所(suǒ)測的流(liu)量。蒸汽(qì)從發生(sheng)到使用(yong)，由于熱(re)損耗❓，溫(wēn)度和壓(ya)力的下(xia)降是不(bú)可避免(mian)的，導緻(zhì)🐪其密度(dù)與設🐇計(ji)值的☔差(chà)異，從而(er)産生了(le)誤差，并(bìng)且随着(zhe)蒸汽參(can)數的波(bō)動而波(bo)動，實🎯際(jì)測量時(shí)隻能通(tong)過溫壓(ya)補償來(lai)修正，補(bu)償公式(shi)的嚴謹(jin)性直🌏接(jiē)影響測(cè)量誤差(cha)。
3.2渦街流(liú)量計計(ji)量誤差(cha)分析
　　渦(wō)街流量(liang)計是利(li)用振動(dong)原理進(jin)行測量(liàng)的，在流(liu)體中，在(zài)流動的(de)垂直方(fāng)向插入(rù)發生體(ti)，流體流(liú)經時在(zai)其下遊(yóu)兩⛱️側交(jiao)替産🌈生(sheng)兩🎯列卡(kǎ)門渦街(jie)，卡門渦(wo)街的發(fā)生頻🧑🏾‍🤝‍🧑🏼率(lü)存在一(yī)定的🔱雷(lei)諾數範(fàn)圍與流(liú)體的流(liú)速有關(guan)，并呈正(zhèng)線性關(guān)系。其關(guān)系式如(ru)下:
 
　　式中(zhong):f爲渦街(jiē)頻率，Hz;S,爲(wèi)斯特羅(luó)哈爾常(cháng)數(無量(liàng)綱);v爲流(liu)體經過(guo)發生體(ti)時的平(ping)均流速(sù)，m/s;d爲發生(shēng)體的特(te)征寬度(dù),m。
　　在實際(ji)測量中(zhōng)，一台制(zhi)造完成(chéng)的渦街(jiē)流量計(jì)其發♊生(sheng)體的特(tè)征寬度(du)是一定(ding)固定不(bu)變的。由(yóu)此看見(jiàn)，卡門渦(wo)街的📐頻(pin)率在--定(dìng)☎️的雷諾(nuò)數範圍(wéi)内隻與(yu)流體的(de)‼️平均流(liú)⛷️速有關(guān)，與流體(tǐ)的密度(dù)、粘度等(děng)物理參(cān)數基🏃🏻‍♂️本(běn)無關。隻(zhi)要測得(de)了渦街(jie)和發生(shēng)體處的(de)⭐流通面(mian)積即可(ke)測得流(liu)過發生(shēng)體兩側(cè)流體的(de)體積流(liú)量,其體(ti)積流量(liàng)關系✉️式(shì)爲:
 
　　式中(zhong):qv爲體積(ji)流量,m³/h;S,爲(wei)斯特羅(luo)哈爾常(cháng)數;m爲渦(wō)街發生(sheng)體兩🔆側(cè)弓形㊙️面(miàn)積與管(guan)道橫截(jie)面面積(jī)之比;d爲(wei)渦街發(fa)生體迎(yíng)面寬度(dù)，m;D爲表體(tǐ)通徑，n;f爲(wèi)渦街頻(pin)率，Hz。由.上(shang)式可以(yi)看出，在(zài)式中沒(méi)有涉及(ji)流👅體的(de)任何物(wù)理參數(shu)。所以在(zai)常規使(shi)用中，一(yi)台渦街(jiē)流量計(jì)無📐論用(yòng)于何種(zhǒng)流體測(ce)量,隻要(yào)雷諾數(shu)2×104-7×106範圍内(nei),就能得(de)到穩定(dìng)的流量(liang)系數。隻(zhī)要測得(dé)正确的(de)渦街頻(pín)率，便可(kě)正确測(cè)得工況(kuang)下流體(ti)的體積(jī)流量。這(zhe)一點完(wan)全不同(tóng)于差壓(ya)⭐式流量(liàng)計在流(liu)體⭐參數(shù)偏離設(she)計值時(shí)便産生(shēng)很大誤(wù)差的情(qíng)況。
4、結束(shu)語
　　通過(guo)實際應(ying)用過程(cheng)中問題(tí)可發現(xian)，在蒸汽(qi)測量中(zhōng)，渦街安(ān)😍裝方♻️便(biàn)而孔闆(pǎn)流量計(jì)需要配(pèi)套差壓(yā)變送器(qì)、引🌈壓管(guǎn)、 三組閥(fá) 等附件(jian)使用，且(qiě)因爲冷(lěng)凝水測(ce)量，在冬(dōng)季使用(yòng)引壓管(guǎn)易凍結(jie)，造成測(cè)量誤差(cha)。且在運(yùn)行方面(mian)，渦街後(hou)期基本(ben)不需要(yào)維護，而(ér)孔闆🚶‍♀️由(you)于成銳(ruì)角邊緣(yuán)易磨損(sǔn)，需定期(qī)維護，分(fèn)體式結(jié)構還需(xu)定期對(dui)引壓管(guan)排污❤️，綜(zōng)上所述(shù)✍️，工業企(qǐ)業中非(fēi)特殊👨‍❤️‍👨惡(e)劣環境(jing)下，建議(yi)蒸‼️汽測(cè)量優先(xian)選用渦(wō)街流量(liang)計,更好(hao)滿足測(ce)量需求(qiú)⭐。

以上内(nèi)容源于(yú)網絡，如(ru)有侵權(quán)聯系即(ji)删除!