[摘要]介紹了以(yi)渦街流量計 測(cè)量蒸汽時的誤(wù)差分析，分析了(le)在蒸汽測量中(zhōng)影響🔞渦🈲街流量(liàng)😄計測量精度的(de)因素，以及解決(jue)的方法。
1．引言
　　蒸(zheng)汽是石化企業(ye)使用的最爲廣(guang)泛的二次能源(yuán)，其測量的正🌈确(què)率對節約能源(yuan)、提高經濟效益(yì)等各方面都有(you)重要意義。目前(qián)，蒸汽的測量主(zhǔ)要有渦街流🌈量(liang)計、差壓式（ 孔闆(pan)流量計 、彎管、均(jun)速管）流量計等(deng)，在蒸汽計量上(shang)選用的都是渦(wō)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻街流量📱計。主要(yào)讨論渦街流量(liàng)計在蒸汽測量(liang)中的誤差分析(xī)。
2．渦街流量計的(de)特點
2.1輸出的信(xìn)号是與流速成(chéng)正比的脈沖信(xìn)号，便于數據處(chu)理和計算機聯(lián)網。
2.2量程範圍寬(kuan)，精度高。
2.3無可動(dòng)部件，可靠性較(jiao)高，結構簡單，便(biàn)于安裝和維修(xiu)。
2.4檢測元件和被(bèi)測介質不直接(jiē)接觸，不受流體(ti)的化學性質影(yǐng)響，應用範圍寬(kuan)，壽命長。
2.5抗幹擾(rǎo)能力強，容易進(jin)行流量計算，不(bú)受流體的物理(li)性質的🐇影🈲響，給(gěi)儀表的标定和(he)使用帶來了方(fang)便。
3．渦街流量計(jì)的工作原理
　　渦(wō)街流量計是基(jī)于卡門渦街原(yuán)理制成的一種(zhong)流體震❤️蕩性🥰流(liú)量計，即在流動(dòng)的流體中放置(zhì)一個非流線型(xing)的對稱🐆形狀的(de)物體（即旋渦發(fā)生體），就會在其(qi)下遊兩側産生(sheng)兩列有規律👣的(de)旋渦，其旋渦頻(pín)率正比于流體(tǐ)流速：
f=Stu/d
　　式中：f：旋渦(wō)頻率；d：旋渦發生(shēng)體的寬度；u：流體(ti)流速；St：斯特勞哈(ha)📐爾數。
　　St的值與旋(xuan)渦發生體寬度(dù)d和雷諾數Re有關(guān)。當2×104〈Re〈7×104的範圍内，St的(de)🔞值✂️基本🤞不變。
　　上(shàng)式表明，當d和St爲(wei)定值時，旋渦産(chǎn)生的頻率F與流(liú)體的平均速度(du)u成正比，利用這(zhè)一特點制成了(le)渦街流😍量計。
4．蒸(zhēng)汽的測量
　　測量(liàng)蒸汽的流量計(jì)分爲直接質量(liang)流量計和推導(dǎo)式質量流量⛱️計(ji)，渦街流量計測(cè)量蒸汽流量屬(shǔ)于推導式質量(liàng)流量計，其表達(dá)式爲：

　　式中：Qm：蒸汽(qì)的質量流量，Kg/h；f：渦(wo)街流量計輸出(chū)頻率，P/s；Kt：工作狀㊙️态(tài)下的流量系數(shu)，P/L；ρf：流體密度，Kg/m3。
　　從上(shàng)式可知，渦街流(liú)量計測量蒸汽(qi)流量主要是蒸(zheng)汽密度的求📱取(qu)，而蒸汽的密度(du)可以根據溫度(du)、壓力🤟的值查表(biǎo)得到💃🏻。由于蒸汽(qi)🐕分爲飽和蒸汽(qi)和過熱蒸💚汽，對(duì)于過熱蒸汽要(yao)進行溫壓補償(cháng)，對于真正意義(yi)上的飽和蒸汽(qì)隻需進行溫度(dù)♌或壓力補償即(jí)可，下面進行讨(tao)論🐇。
4.1過熱蒸汽
　　在(zai)實際測量時，由(yóu)于工況的變化(huà)，飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽都有可(ke)能偏離原來的(de)設計狀态，就使(shǐ)得通常由蒸汽(qi)溫度、壓力求取(qǔ)密度的關系發(fa)生變化，對計量(liang)的準确性造成(chéng)影響，當過熱蒸(zheng)汽在經過長距(jù)離的輸送後，或(huò)由于管道保溫(wen)措施不當，往往(wǎng)會因爲熱量的(de)損失溫度降低(dī)使其從過熱狀(zhuang)态進入臨界㊙️飽(bǎo)和狀态，甚至部(bù)分蒸汽冷凝出(chū)現相變而變成(chéng)水滴。這些水滴(dī)對流量的測量(liàng)究竟有多大的(de)影響，下面舉例(li)說明。
　　自産蒸汽(qi)壓力爲1.0MPa的過熱(rè)蒸汽，其流量爲(wèi)Qm,假設經長距離(lí)的輸送後有10％Qm冷(lěng)凝成水滴，令其(qi)爲Qm1,而保持汽态(tài)的部分爲Qms,從定(ding)✉️義可⭐知，此🈲時濕(shi)蒸汽的幹度X爲(wèi)90％。由于采用溫壓(ya)補償💚，故依臨界(jie)飽和狀态查表(biǎo)，得到此時💰的蒸(zhēng)汽（幹部分）密度(du)ρs＝5.6808kg/m3,查水密度表得(de)水滴的密度ρL=882.47kg/m3,顯(xian)㊙️然水滴和蒸汽(qì)幹部分的體積(ji)流量爲‼️：
Qv1=Qm1/ρLQvs=Qms/ρs
式中：Qv1：水(shuǐ)滴的體積流量(liàng)，m3/s;
Qvs：蒸汽幹部分的(de)體積流量,m3/s。
由定(dìng)義知，蒸汽幹部(bù)分體積流量占(zhàn)濕蒸汽總體積(ji)流量之比Rv爲：


　　在(zai)該例中，Rv＝99.93％，由此可(ke)見，在濕蒸汽中(zhōng)，水滴所占的體(ti)積比可忽略不(bú)計。渦街流量計(jì)的輸出僅與流(liu)過測量管的流(liú)體流速成正比(bǐ)，在測濕的飽和(hé)蒸汽時，水滴對(duì)渦街🌍流量計輸(shu)出的影響可忽(hu)略，故可認爲，渦(wō)街流量計的輸(shū)出完全是由飽(bǎo)和蒸汽幹部分(fèn)所引起的，而幹(gan)部分的密度無(wú)論是溫度補償(chang)或壓力補償👉都(dōu)可以正确的查(chá)出;如果需要将(jiāng)冷凝水也按蒸(zhēng)汽一樣進行計(ji)量，則渦街流🏃‍♂️量(liang)計的計算結果(guo)則偏低1-X。
4.2飽和蒸(zheng)汽
　　當渦街流量(liàng)計安裝在減壓(ya)閥後，飽和蒸汽(qì)突然大幅🐇度♈減(jiǎn)壓，流❄️體出現絕(jue)熱膨脹，水滴部(bu)分蒸發，同時從(cong)液相和汽相㊙️中(zhōng)吸收汽化熱，使(shǐ)汽液相溫度降(jiang)低♉。如果溫度降(jiàng)低的不多或蒸(zhēng)發前濕度較高(gāo)，會使溫😘度迅速(su)降低到與新⛱️的(de)壓力所對應的(de)飽🔴和溫度，建立(lì)新的平衡。這時(shí)蒸汽仍爲飽和(he)蒸汽，如果壓力(lì)降低的很多或(huo)🤞蒸發前濕度較(jiào)低🏃，則因水滴蒸(zheng)發🍉溫度降低後(hou)仍高于新🚶的壓(ya)力💋所對應的飽(bao)和溫度，則蒸汽(qi)變爲過熱蒸汽(qi)。
　　上述蒸發發生(shēng)後，前一種對補(bu)償無影響，僅僅(jǐn)是蒸㊙️汽中🚩幹部(bu)分增加，幹度相(xiang)應增大，後一種(zhǒng)情況即飽和蒸(zheng)汽變爲過熱蒸(zhēng)汽，這時對流量(liang)計的影響分爲(wèi)以下三種情況(kuang)：
（1）如果流量計已(yǐ)經考慮到蒸汽(qi)變爲過熱狀态(tai)，或處于何種狀(zhuàng)📱态難以确定，或(huo)有時是過熱狀(zhuang)态有時是飽和(hé)狀态，所以采用(yòng)溫壓補償，則上(shang)述的狀态對測(ce)量結果🔞無影響(xiǎng)。
（2）如果流量計按(an)飽和蒸汽考慮(lǜ)，而且采用壓力(lì)補償✏️，則上㊙️述🧑🏾‍🤝‍🧑🏼相(xiàng)👈變将帶來較小(xiǎo)的誤差，即過熱(re)蒸汽溫度同飽(bǎo)🤟和蒸汽之差所(suo)對應的密度差(cha)造成的補償誤(wù)差。
（3）如果流量計(jì)按飽和蒸汽考(kǎo)慮，但采用的是(shì)溫度補償，即将(jiāng)過熱⭐蒸汽當作(zuò)飽和溫度去查(cha)密度表，一般會(hui)引起較大的誤(wu)差。
如某化工廠(chang)鍋爐房供飽和(he)蒸汽，并根據各(ge)用戶中蒸汽壓(ya)力要求值最高(gāo)的一個決定鍋(guō)爐供汽壓力🐪爲(wèi)1.0MPa，多數用戶在蒸(zhēng)汽總管進裝置(zhì)時先經減壓閥(fa)進行減壓。
　　用作(zuo)進入裝置蒸汽(qi)計量的渦街流(liu)量計安裝在減(jiǎn)壓（穩壓）閥之後(hou)。原設計按飽和(hé)蒸汽考慮，采用(yòng)溫度補償。經減(jian)壓，蒸汽總管帶(dài)入的水滴蒸發(fā)完後氣溫仍高(gao)于飽和溫度，呈(cheng)過熱狀态，現場(chǎng)采❓集到的數據(ju)如下表。

減壓後(hou)溫度T2	162.4℃
減壓後壓(yā)力P2	0.42MPa

　　這時流量二(er)次表按照所測(cè)量到的溫度T2＝162.4℃查(cha)飽和蒸汽密度(dù)表🔞，得ρ2＝3.4528kg/m3而按照T2和(hé)P2兩個測量值查(chá)過熱蒸汽密度(dù)表，得密度ρ2′=2.6897kg/m3，所以(yǐ)質🏃量流量計結(jie)果出現28.47%的誤差(cha)，即🐅：

　　在本例中，如(rú)果采用壓力補(bu)償，則根據P2＝0.42MPａ的信(xin)号查飽和蒸汽(qi)密度表，應得到(dao)ρ2″=2.7761kg/m3，則補償誤差爲(wei)：

5．結束語
　　某化工(gōng)廠在對蒸汽的(de)性質逐一确定(dìng)後，針對不同地(dì)方🧑🏾‍🤝‍🧑🏼蒸汽的性質(zhi)作相應的補償(chang)系數，使廠内的(de)蒸汽産出與消(xiāo)耗🚶‍♀️基本平衡起(qi)來了，對生産調(diào)整以及節能降(jiàng)耗起到㊙️了指導(dǎo)性的作用。渦街(jiē)流量計在蒸汽(qì)測量中影響其(qi)測量精度因素(su)有很多，但隻要(yao)在日常使用中(zhōng)，注意以下幾點(dian)，其測量精度将(jiang)會很高。
（1）儀表選(xuan)型時，首先清楚(chǔ)蒸汽的工況處(chu)于何種狀态，這(zhe)樣能夠保證儀(yi)表的測量精度(dù)。
（2）将流量計安裝(zhuang)在減壓閥之前(qian)的總管線上，由(yóu)于蒸汽未經減(jiǎn)壓，一般不存在(zai)相變問題，所以(yi)将流量計安裝(zhuāng)在減壓閥⛱️之前(qian)，按飽和蒸汽補(bǔ)償方法處理，可(ke)保證測量精度(dù)。
（3）加強蒸汽管道(dao)的保溫，減少冷(lěng)凝水的産生和(he)防止蒸汽🌈的性(xing)質轉變。

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