摘要：蒸汽流(liu)量檢測在工(gong)業生産過程(chéng)中較爲常見(jian)，随着蒸汽流(liu)量檢測精度(dù)要求的提高(gāo)溫度壓力補(bu)償尤爲重🚶‍♀️要(yào)。通過分析渦(wō)街流量計 用(yong)于蒸汽流量(liang)測量的原理(li)提出渦街流(liú)量計在飽和(he)蒸汽和過♌熱(re)蒸汽流量檢(jian)測中的溫度(du)和壓力補📐償(cháng)的方法，爲工(gong)程設計、實際(jì)應用提供參(can)考。
1引言
　　渦街(jie)流量計在蒸(zhēng)汽流量檢測(cè)領域的應用(yong)越來越🥰廣泛(fàn)；但是渦街流(liu)量計檢測值(zhi)爲蒸汽的體(ti)積流量。工業(yè)過程往往要(yào)求測量其質(zhì)量流量，飽和(hé)蒸汽和過熱(rè)蒸汽在計算(suan)質量流量的(de)過程中需要(yào)補償計算。
2飽(bao)和蒸汽和過(guò)熱蒸汽的區(qu)别
　　水在一定(ding)的壓力下加(jia)熱，水的溫度(du)随着不斷加(jiā)熱而上升，當(dang)水👅溫升高到(dào)某一溫度時(shí)，水就開始沸(fèi)騰，這時水的(de)溫度稱爲沸(fèi)騰溫度。如繼(ji)續加熱，水溫(wēn)保持不變，水(shui)即開始汽化(huà)，而逐步變爲(wèi)蒸汽。這時蒸(zheng)汽的溫度也(yě)就等于飽和(hé)溫度。這種狀(zhuàng)态的蒸汽就(jiu)稱爲飽和蒸(zhēng)汽。如果把飽(bao)和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼蒸汽繼續(xu)進✌️行加熱，其(qí)溫度将繼續(xu)升高，并超過(guò)該壓力下的(de)飽和溫度，這(zhe)種超過飽和(he)溫度的👉蒸汽(qì)就稱爲過熱(re)蒸汽。
　　水的沸(fei)騰溫度與其(qí)所受壓力有(you)關，壓力愈大(dà)，則沸騰溫🔴度(dù)也就👨‍❤️‍👨越高；反(fan)之，壓力小，則(zé)沸騰溫度也(yě)低。所以對于(yu)飽和蒸汽而(er)言，溫度與壓(ya)力存在一一(yī)對應關系。而(er)過熱蒸汽的(de)溫度與壓力(li)是兩個獨立(li)參數，之間不(bu)存㊙️在直接的(de)關系。
3渦街流(liú)量計用于蒸(zheng)汽流量的測(cè)量
　　 孔闆流量(liàng)計 在蒸汽流(liu)量的檢測中(zhong)應用由來已(yǐ)久，但是經過(guo)幾🈲十🤩年👨‍❤️‍👨的實(shí)踐總結，孔闆(pan)流量計存在(zài)多方面的缺(que)陷，如孔闆流(liu)量計安裝及(ji)日👈常拆洗維(wéi)護的工作量(liàng)較大；由于孔(kong)闆流量計的(de)壓損較大所(suo)以運營成本(ben)很高；此外孔(kong)闆流量計還(hai)需配合差壓(ya)計或 差壓變(bian)送器 方可測(cè)量管道中各(ge)種流體的流(liu)量。綜合考慮(lǜ)以上🔆因素，選(xuǎn)擇渦街流量(liàng)計作爲蒸汽(qì)流量檢測儀(yí)表更爲方便(biàn)、經濟。
　　渦街流(liu)量計自上世(shì)紀70年代投放(fang)市場以來，深(shēn)受廣大用戶(hù)歡迎⭐。目前在(zai)各領域中得(de)到廣泛應用(yong)。尤其是在對(dui)蒸❗汽流🚶量檢(jian)測的應用上(shàng)，渦街流量計(jì)正在逐漸取(qu)代孔闆流量(liàng)計成爲蒸汽(qì)流量檢測的(de)重要🈲儀表。渦(wō)街流量計是(shì)根據卡曼渦(wō)街原理制成(cheng)［1-3］。流體中設置(zhì)旋渦發生體(tǐ)（阻流㊙️體），從旋(xuán)渦發生體兩(liang)側交㊙️替地産(chan)生有規則的(de)旋渦，這種旋(xuán)渦稱爲卡曼(man)渦街，如圖1所(suo)示。旋渦列在(zài)旋渦發生體(tǐ)下遊非對稱(cheng)地排列。設旋(xuan)渦的發生頻(pin)🐉率爲f，被測介(jiè)質流速爲v，旋(xuan)渦發生體迎(ying)面寬度爲d，則(zé)有🈲：

其中，s稱爲(wèi)斯特拉哈爾(er)數，無量綱，由(you)漩渦發生體(tǐ)的形狀決定(dìng)，在🏃‍♀️一定的雷(lei)諾系數範圍(wei)内爲常數。

　　通過(guò)檢測旋渦頻(pin)率即可計算(suàn)出流體流速(sù)，從而計算出(chu)流體的體積(jī)流量。目前渦(wo)街流量計流(liú)量檢測的方(fāng)🚶‍♀️法有電容檢(jiǎn)測法、熱敏檢(jiǎn)測法、超聲檢(jiǎn)測法、電‼️磁檢(jiǎn)測法以及壓(ya)電檢測法等(deng)。渦街流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量計(jì)用于流體流(liu)量檢測具有(yǒu)以下優點：
（1）量(liàng)程比寬，不受(shou)流體溫度、壓(ya)力、成分、粘度(dù)及密度的影(ying)響；
（2）結構簡單(dān)，與孔闆相比(bǐ)無需配合其(qí)它儀表；
（3）壓損(sun)小，約爲孔闆(pan)流量計的四(sì)分之一。
4渦街(jiē)流量計用于(yú)蒸汽流量測(ce)量系統
　　根據(jù)渦街流量計(ji)的測量原理(lǐ)可知，渦街流(liú)量計測量的(de)是流體的體(tǐ)積流量。但是(shi)實際中往往(wǎng)要求測量蒸(zheng)💜汽的質量流(liú)量。根據M=ρ×Q可由(you)體積流量求(qiú)出質量㊙️流量(liang)［4-5］。
對于飽和蒸(zhēng)汽，其密度ρ隻(zhi)與壓力有關(guan)。對應公式爲(wèi)：
ρ=AP+B
其中：P爲飽和(he)蒸汽絕對壓(yā)力；單位MPa。對于(yú)過熱蒸汽，其(qi)密度和溫度(du)、壓力均有關(guān)系。對應關系(xi)爲：

其中：P爲過(guò)熱蒸汽絕對(duì)壓力，單位MPa；T爲(wei)過熱蒸汽溫(wēn)度，單位℃。
　　因此(cǐ)在檢測飽和(he)蒸汽的質量(liang)流量時要選(xuǎn)擇壓力或是(shi)溫💁度進行補(bu)償；而測量過(guò)熱蒸汽質量(liang)流量時🔞要同(tong)時選擇壓力(li)和溫度進行(hang)補償。下面以(yi)過熱蒸汽質(zhì)量流量檢測(cè)爲例介紹溫(wēn)🏃🏻度、壓力👅補償(chang)方法。
4.1智能積(ji)算儀補償方(fāng)法
　　目前，過熱(re)蒸汽質量流(liu)量的檢測可(kě)以使用智能(neng)積算儀［6］。 智能(néng)流量積算儀(yí) 采用單片機(ji)技術，其補償(chang)演算功能可(kě)在預先編制(zhì)🌂好的軟件中(zhong)⛹🏻‍♀️完成,計算所(suo)需要的工況(kuàng)補償公式、表(biǎo)格數據都存(cún)放在積算儀(yi)🥵的存儲器中(zhong),在測量氣體(ti)蒸汽流量時(shi),? 可以通過壓(ya)力、溫度值的(de)輸人信号進(jin)行蒸汽密度(du)的自動補償(chang)。并且智能流(liú)量積算儀還(hai)可以實現壓(yā)力、溫度值異(yi)常時的自動(dòng)補償。該功能(néng)可以在壓力(lì)變送器、溫度(dù)元件及變送(song)器發生故障(zhàng)時,自動轉🔞爲(wei)壓力、溫度的(de)💃設計值進行(hang)補償。此外，流(liu)量💛積算儀還(hái)具有就地顯(xiǎn)示、報警以及(ji)RS-485通訊等多種(zhǒng)功能。智能積(ji)算儀補償原(yuan)理如圖2所示(shi)。采用智能積(ji)🐉算儀的優點(dian)在于方便現(xiàn)場觀測蒸汽(qi)的流量、壓力(li)🎯、溫度參數。

　　對(duì)于過熱蒸氣(qì)，在低壓區（如(rú)小于1MPa）的壓縮(suō)系數都接近(jin)于👈l。在該區域(yù)内，隻要溫度(dù)不是太低，即(jí)使不對壓縮(suō)系數進行修(xiū)正，也不會引(yin)起明顯的誤(wu)差，完全可以(yǐ)滿足工程上(shàng)❓的要求。但在(zai)高壓區，則必(bì)須考慮壓👉縮(suo)系數的影響(xiǎng)，否則将會造(zao)成明顯的誤(wu)差。而采用智(zhi)能積算儀✍️補(bu)償的方法不(bú)具有對于其(qí)壓縮系數進(jin)行修正的功(gōng)能，采用DCS模塊(kuài)補償方法則(ze)可以👉克服以(yǐ)上缺點。
4.2DCS模塊(kuai)補償方法
　　其(qi)中COMPENSATE模塊适用(yòng)于溫度爲260~800℃，壓(yā)力（絕壓）爲0.5~32MPa的(de)工況；而EXHSTEAM模塊(kuài)适🐪用于溫度(du)爲140~560℃，壓力（表壓(ya)）爲98.6777~15898.6777kPa的工況。
　　假(jiǎ)設過熱蒸汽(qi)的設計壓力(lì)爲4MPa（表壓），?? 設計(ji)溫度爲400℃；過熱(rè)😍蒸汽的實🔞測(ce)壓力爲PI-101：0~6MPa（表壓(yā)），實測溫度爲(wei)TI-101：0~600℃，流量爲FI-101，補償(cháng)後的流量爲(wei)🌈FI_101,經EXHSTEAM過熱蒸汽(qì)特性計算得(dé)出設計密度(du)爲13.92817951832kg/m3，則DCS圖形化(hua)編程如圖3所(suo)示。

5結論
　　渦街(jie)流量計在蒸(zhēng)汽測量系統(tong)中具有較好(hao)的應用前景(jǐng)，而渦街流量(liang)計的溫度壓(ya)力補償系統(tong)是提高🈲飽和(he)蒸汽和過熱(rè)蒸汽測量精(jīng)度的重要手(shǒu)段。

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