摘要：在集(ji)中供熱自動化系(xi)統中，流量是體現(xiàn)集中供熱系統水(shui)力平衡和調節均(jun1)衡供熱必不可少(shǎo)的參數之一🆚。流量(liàng)測量主要用于集(ji)中供熱的熱源傳(chuan)輸、熱力站的流🏃‍♂️量(liang)監測✂️、熱用戶的分(fen)戶計量等方面。随(suí)着集中供熱工程(chéng)自動化程度的提(tí)高，工況檢測‼️也越(yue)來越精細。在集中(zhong)供熱生産過程🔞中(zhong)，流量作爲整個系(xi)統中🌏的重要參數(shù)，對其🈲測量顯得尤(yóu)爲重要❓。因此，在集(ji)中供熱生産過程(chéng)中，流量計 的選擇(ze)是非常重要的。簡(jian)要介紹熱力集中(zhōng)供熱系統中常用(yong)🍉流量計，包括渦街(jie)流量計、差壓流量(liàng)計、電磁流💯量計，闡(chan)述了其測量原理(lǐ)、選用和安裝要求(qiu)，以期爲日後的相(xiang)關工作提供參考(kǎo)。
　　集中供熱測量的(de)流量是表示熱水(shui)流過供熱管道🛀🏻截(jié)面的數🆚量，而集中(zhōng)供熱過程控制的(de)精細化使得集中(zhong)供熱🍉系統對流量(liàng)的測量點位越來(lai)越多，對測量精度(dù)的要求不斷提👅高(gāo)。在集中供熱系統(tǒng)中，測量🏃‍♂️流量是爲(wei)了使整個熱網保(bǎo)持平衡，通過🔴流量(liang)調節保證供熱效(xiào)果。這樣做，也便于(yú)與第三🛀方進行熱(re)源💯結算。在集中🈲供(gòng)熱生産過程中，如(rú)何選取适合的流(liu)量計呢？下面，結合(hé)㊙️工作中的一些具(jù)🐕體情況做一些簡(jian)✍️單的闡述，以期爲(wei)相關工作者提供(gong)借鑒。
1流量的概念(niàn)和流量計的分類(lei)
　　流量是指在一定(ding)時間内流過管道(dao)某橫截面流體🈲的(de)🚶‍♀️體積或質量。在集(ji)中供熱系統中，熱(rè)介質多爲高溫水(shuǐ)和蒸汽，因此，在⭐集(ji)中供熱生産過程(chéng)中使用的多爲體(ti)積流量，通常用🌈體(ti)積流量表征❌，用qv表(biǎo)示，單位📐爲m/h。一般流(liu)體在流動過程中(zhōng)并非完全的均勻(yun)流動，測量時，默認(ren)在某單位截面上(shàng)的無限小單元面(mian)積dA上的流動速❌度(dù)👣是勻速的，速度爲(wèi)v。此時，流過此單元(yuán)面積上的❗流體流(liú)量可寫成dqv＝vdA，而通過(guo)整個截面的流量(liang)qv爲qv＝vdA。當整個截面上(shàng)♈的流量分布是均(jun1)勻的，約等同于qv＝vA。質(zhi)量流♉量與體積流(liu)量的關系可以表(biao)示爲：
q＝pqv.（1）
式（1）中：p爲流體(tǐ)的密度。
　　對于集中(zhong)供熱系統，瞬時流(liu)量測量是表征管(guan)道内的實時流量(liang)。同時，在結算集中(zhong)供熱熱量時，很多(duo)情況下都需要總(zǒng)累計🈲流量。總累計(ji)流量是指在一段(duan)時間内🏃‍♂️流過管道(dào)的流量總和，即：
V＝∫qvdt.（2）
式(shi)（2）中：v爲總的體積量(liang)。
　　通常情況下，将測(cè)量瞬時流量的表(biao)計稱爲流量計，将(jiang)檢測累💞計流量的(de)表計稱爲計量表(biao)。在集中供熱系統(tǒng)中，流🤩量計🏃‍♀️有顯示(shi)總量的作用。流量(liàng)是在動态中測得(dé)的一個量，所以，流(liu)量測量過程與流(liú)體的物理特性、流(liu)體的工作環境、流(liú)量計的安裝位置(zhì)等有關。因此，在實(shi)💜際工作中，要全面(mian)考慮各種因素，确(que)定🈚流量計的類型(xíng)♍、測量方式，以及它(tā)在各種工況下的(de)運行情況，這樣才(cái)能達到準确測量(liang)的目的。流量檢😘測(cè)儀表包括體積流(liu)量儀表和質量流(liu)📞量儀表2種。在集中(zhong)供熱的過程中，使(shi)用最多的是體積(ji)流量🤞儀表📱，因此，我(wǒ)們隻介紹體積流(liu)量儀表。
　　由qv＝vdA可知，當(dāng)某一管道中流體(ti)介質的橫截面積(jī)A确定後，測算出流(liu)過此截面流體的(de)瞬時速度v，就可以(yi)計算出此處流體(tǐ)的體積流量qv。根據(ju)這個原理制作的(de)儀表被🛀稱爲速度(du)法體積流量儀表(biao)。速♌度法體積流量(liàng)儀表通常分爲 差(cha)壓式流量計 、電磁(ci)流量計、渦街流量(liang)計和超聲波流量(liang)計等。在集中供☀️熱(re)系統中，多使用的(de)是速度法體積流(liu)量儀表。
2常用流量(liang)計介紹
2.1渦街流量(liàng)計
　　 渦街流量計 主(zhu)要使用在自備燃(rán)煤鍋爐出口處，熱(rè)力站一次網回水(shuǐ)流量監測中。渦街(jie)流量計是20世紀後(hòu)期才慢慢發展起(qi)來💛的，它利用的是(shi)流體振蕩工作原(yuan)理。渦街流量計分(fèn)爲卡門渦街和旋(xuan)進🐪式渦街2類。卡門(mén)渦街運用的是自(zì)然振蕩的卡門渦(wō)街原理，旋進式渦(wō)街則是利用強迫(po)振蕩的漩渦旋進(jìn)原理✔️。目前，前者應(yīng)用廣泛。在集中供(gong)熱生産過程中，主(zhǔ)要運用的是卡㊙️門(mén)渦街式的渦街🐕流(liu)量計🈲。
2.1.1測量原理
　　在(zai)管道中，垂直于流(liú)體流向放置一個(ge)非線性柱體，流體(tǐ)💃流量🔴在流動過程(cheng)中慢慢增大到某(mǒu)種程度後，流體在(zài)非❓線性柱體兩側(ce)會交替産生兩列(liè)規則排🥰序的漩渦(wō)，如圖1所示。

　　如(ru)圖1所示，兩列漩渦(wo)的旋轉方向相反(fan)，且從發生體🏃🏻上分(fen)✔️離出來，平行但不(bú)對稱，所以，這兩列(liè)漩渦被稱爲卡門(mén)渦街（也稱“渦街”）。
　　渦(wō)街流量計的結構(gou)如圖2所示。如圖2所(suǒ)示，渦街流量計🏃的(de)🎯底👈部😍是渦街流量(liàng)傳感器，頭部是轉(zhuan)換電路。渦街流量(liàng)傳感器包括流體(ti)介質振動檢測元(yuán)器件和漩渦生産(chǎn)體。被測流體流過(guo)漩渦産生體時會(huì)有規則的漩渦🈲生(sheng)成，此時，漩渦會産(chan)生有規則變化的(de)升力，檢測元器🏃‍♂️件(jiàn)則會将此轉換爲(wei)交替👅的頻率送給(gei)轉換電路部分✍️，通(tōng)過轉換電路輸出(chū)頻率信号或4-20MA電流(liu)信号。

2.1.2渦街流量(liàng)計的安裝及相關(guan)注意事項
　　渦街流(liú)量計結構簡單實(shí)用，安裝程序也很(hěn)簡化，與經常使用(yong)的節流式差壓流(liu)量計相比，可以省(shěng)去引壓管和 三閥(fá)組 等設備，節省維(wei)護工序和經濟成(cheng)本。該流量計适用(yong)🤞的介質🏃🏻種類比較(jiào)多，比如氣體、液體(ti)、少部分的混合流(liú)體♻️。另外☔，渦街流量(liang)計的測量精度也(ye)比較高，通常爲測(ce)量🔞值的±0.5%～±1.5%；測量範圍(wéi)廣，可達10∶1或25∶1；壓損比(bi)較小，一般爲 節流(liú)式孔闆流量計 的(de)25%；儀表适用性強。渦(wo)街流量計的産生(shēng)漩渦很容易受♉到(dao)流📧速不穩定等因(yīn)素的幹擾，因此，在(zài)安裝渦街流量🏃‍♂️計(ji)時，上遊側至少要(yao)有10D的直管段，下遊(you)側有5D左🔞右的直管(guǎn)段。在選擇安🐅裝地(di)點時，應注意避免(miǎn)機械振動，尤其要(yao)避免管道振動。
2.2差(chà)壓流量計
　　對于集(ji)中供熱系統，差壓(yā)流量計主要運用(yòng)在3台自備📧鍋♻️爐的(de)總供水管的流量(liàng)測量和部分熱力(lì)站的一次網回水(shuǐ)流量測🎯量中。相比(bi)于其他流量計，差(cha)壓🍉流量計的使用(yòng)要更早一些，其應(yīng)用範😄圍更加廣泛(fàn)，自然差壓流量計(jì)的技術也更✊成熟(shu)一些。節流差壓式(shi)流量計作爲差壓(ya)流量計，是适用範(fàn)圍最廣的一種。
2.2.1測(cè)量原理
　　節流差壓(ya)式流量計的工作(zuo)原理是，當流體在(zài)管道♋内流動時，遇(yu)到節流裝置，就會(hui)實現壓力能轉換(huan)爲動能的能量轉(zhuan)換過程，由能量轉(zhuǎn)換産生壓差信号(hào)。節流差壓式流量(liang)計主要由節流裝(zhuāng)置、 差壓變送器 兩(liǎng)部分組成，也被稱(chēng)爲“差壓式流量計(ji)”。節流裝置通常❌分(fen)爲标準節流裝置(zhì)和非标準節流裝(zhuang)置，其作用就是阻(zu)擋管道中流動的(de)🐉流體，迫使其形成(cheng)壓力差🈲。系統的節(jie)流裝置由節流原(yuan)器件、取壓裝置和(he)測量引管3部分🙇‍♀️組(zǔ)成。 孔闆流量計 作(zuo)爲節流式差壓計(ji)的一種，其使用範(fàn)圍特别廣。目㊙️前🍓，在(zài)集中📞供熱系統中(zhong)，有很多檢測處都(dou)使用的是孔闆✌️流(liú)量🈲計，其主要🛀是由(yóu)🐕标準孔闆和差壓(ya)變送器組成的。
2.2.2節(jie)流式差壓變送器(qì)優劣勢
　　節流式差(chà)壓變送器的優勢(shi)是：①國際通用，應用(yong)曆史☔長，經✨驗數據(jù)豐富；②一次件和二(èr)次儀表可分開生(shēng)産♌供給，易于大批(pī)量生産，降低成本(ben)，便于采購；③測量介(jie)質寬，适合液體和(hé)氣體。
　　節流式差壓(yā)變送器的不足有(you)：①對安裝直管段要(yao)求高，一般要求10D以(yi)上；②長期使用精度(dù)嚴重下降，必須強(qiang)🏃‍♀️制周期檢定；③有不(bu)可恢複⛹🏻‍♀️壓力降，屬(shǔ)于高能耗流量計(jì)；④量程窄，法蘭裝夾(jiá)式，維護工作量大(dà)；⑤不耐髒污，計量供(gong)暖水易短期失效(xiao)（有顯示值，但與實(shi)際值偏差比較大(dà)）。
2.3電磁流量計
　　在集(ji)中供熱系統中， 電(diàn)磁流量計 主要運(yun)用在一二号隔壓(ya)站測試流量以及(jí)電廠出口處的測(ce)量中。近年來，電磁(cí)流量計也被廣泛(fan)應用于不斷推廣(guang)的熱用戶結算的(de)分戶計量中。電磁(ci)流量計是以法拉(la)第電磁定律爲㊙️原(yuan)理制造的測量流(liu)量的表計，其優點(diǎn)比較多，比如可測(ce)流量的範圍廣，流(liu)量比值可以達到(dào)20∶1以上🌈，可測量的管(guan)徑範圍大，最大可(ke)達3m，測量精度很高(gao)，可測量适當電導(dǎo)率範圍内的水、腐(fǔ)蝕性液體、酸堿等(deng)🍓各種流體流量。但(dàn)是，電磁流量計也(yě)有其缺點，它不能(néng)檢測氣體、蒸🔞汽和(he)純淨水的流量。
2.3.1工(gong)作原理
　　在某磁場(chǎng)中，導體作切割磁(ci)力線運動時，在導(dao)體中☔會産生感✔️應(yīng)電勢，感應電勢的(de)大小與導體在磁(ci)場中的有效🏃‍♂️長度(du)♻️和導體在磁場做(zuò)垂直于磁場方向(xiang)運動的速度成正(zheng)比。其工作原理如(rú)圖3所示。

　　導(dao)電流體在磁場中(zhong)做垂直方向流動(dong)而切割磁力線🌈時(shi)，會📐在管道兩邊的(de)電極上産生電勢(shì)。感應電動勢的方(fang)向由右手定則判(pan)定，感應電勢的大(da)小由式（3）确定，即：
Ex＝BDv.（3）
式(shì)（3）中：Ex爲感應電勢，V；B爲(wèi)磁感應強度，T；D爲被(bèi)測管道内徑，m；v爲測(ce)量流體的平均流(liu)速，m/s。
體積流量Qv等于(yú)流體的流速v與管(guan)道截面積（πD2）/4的乘積(ji)，即🌈Qv＝πD2v/4.将🥵其代🥰入式（3）中(zhong)可得：Qv＝πDEx/4B.由此可知，在(zài)被測管道内徑D已(yǐ)确定，且磁感應強(qiáng)🔆度B保✉️持不變時，被(bei)測Qv與B呈線性比例(li)關💯系。如果同時各(gè)插入一根電極于(yu)管道兩側，就可引(yin)入💯Ex，即可測得💞Ex的大(da)小，從而可以計算(suàn)出Qv的值。
2.3.2選擇時的(de)注意事項
　　在集中(zhōng)供熱系統中，選用(yòng)合适的電磁流量(liàng)計會事半功倍——不(bu)僅可以節約成本(ben)，還可以獲得準确(què)的測量值。因此，在(zai)選用電♻️磁流量計(jì)時，應注意以下幾(ji)點：①使用電磁流量(liàng)計測量時，被測流(liú)體介🔞質必須爲導(dao)⁉️電的液體。集中供(gong)熱生産過程中的(de)介質🈚爲非純淨🤞熱(rè)水，正好符合要求(qiú)。②使用電磁流量計(ji)測量時，其口徑本(ben)身應該小于測量(liàng)管道的内徑。測量(liàng)時，管内液👅體的流(liu)量也要符合要求(qiu)🔱，一般情況下應超(chāo)過滿量程的1/2以上(shàng)。③使用電磁💞流量計(ji)測量時的工作壓(ya)力必須以其額♊定(ding)工作壓力作爲上(shàng)🤩限。④使用電磁流量(liàng)計😄測量時，被測溫(wen)度一般不⭐超過200℃。
2.3.3在(zai)集中供熱系統中(zhong)安裝的注意事項(xiàng)
　　在集中供熱系統(tǒng)中安裝電磁流量(liàng)計時應注意以下(xià)幾點：①電磁流量計(jì)的安裝位置可以(yi)是水平的，也可是(shì)垂直的，但是，必須(xū)根據現場實際情(qing)況和運行🧑🏽‍🤝‍🧑🏻環境來(lái)确定，同☀️時，要遵循(xún)各廠家針對流量(liàng)計的安裝提出的(de)要求。②在安裝電磁(ci)流量計時，要注意(yì)電磁幹擾（遠離比(bi)🌈如循環水泵、補水(shuǐ)泵、變壓器等），要正(zhèng)确接地。③作爲速度(du)式流量計的一種(zhǒng)，使用電磁流量計(jì)進行測量🈲工作時(shí)，會受到流速不均(jun)等因素的影響，測(ce)⭐量誤差會比較大(da)✉️。因此，在安裝電磁(ci)流量計時，在🥰确定(dìng)位置時，要注意前(qián)面管道🔱必須保持(chí)留有10D左右‼️的直管(guǎn)段，以免影響電磁(cí)流量計的正常❌使(shi)用。
3總結
　　在集中供(gòng)熱生産過程中，選(xuǎn)擇流量計時必須(xū)注意💜設計🙇‍♀️要求、經(jing)濟效益和适合特(tè)定類型流量計工(gong)作的工🏃🏻況。每種流(liu)量計都有其特定(ding)的測量介質範圍(wei)，也有其特定的工(gong)作環境，因此，我們(men)必須根據集中供(gòng)熱的具體生産情(qíng)況，然後結合流量(liàng)計👄本身的工作特(te)點及其經濟性，選(xuan)擇合适的流量❤️計(jì)。

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