[摘要(yao)]配蒸汽流量測(ce)量中孔闆和渦(wō)街流量計 是比(bi)較常見的兩種(zhǒng)測量元件，在實(shí)際應用中根據(jù) 應用場所💃環境(jìng)等不同，孔闆和(he)渦街流量計各(ge)有優缺點。
　　蒸汽(qì)的流量測量方(fang)法按工作原理(lǐ)劃分，可分爲直(zhi)接式質🐕量流量(liàng)計和間接式質(zhi)量流量計，在工(gōng)業企業中蒸汽(qì)的測♍量多采用(yong)間接式，其中 節(jiē)流式差壓流量(liang)計 和渦街流量(liang)計是主流。這兩(liang)種流量計在測(cè)量中各有💜優缺(que)點🎯，如差壓流量(liang)計以 孔闆流量(liang)計 爲例，其範圍(wéi)度廣，穩定性好(hǎo);而渦街流量計(jì)的優越性是孔(kǒng)闆式流量計所(suo)不具備的，尤其(qí)是在蒸汽參數(shù)偏🌈離設計值時(shi)，其測量誤差遠(yuan)小于孔闆式流(liu)量計的測💋量。本(ben)文将對兩種流(liú)量計在實際應(ying)用中的❗優缺點(dian)進行詳細的對(duì)比分析。
1、孔闆式(shi)流量計
　　孔闆流(liú)量計是差壓式(shi)流量計的一種(zhǒng)。簡單的說。流體(tǐ)流經.一個收縮(suō)截面，測量通過(guo)此截面的差壓(yā)。根據丹尼爾.伯(bó)努利在💜1738年的研(yán)究工作,流體經(jing)過孔闆的速度(dù)🛀和其壓力損失(shi)的平方根成比(bǐ)例關系。
1.1孔闆流(liu)量計的測量原(yuán)理
　　充滿管道的(de)流體，當它們流(liu)經管道内的節(jiē)流裝置時，流束(shu)将💛在節流裝置(zhi)的節流件處形(xíng)成局部收縮，從(cóng)而使流速增加(jia)，靜壓力低，于是(shi)在節流件前後(hòu)便🍓産生了☔壓力(lì)降，即壓差,介質(zhì)流動的流量越(yue)大，在節🐇流件前(qian)後産生的壓差(chà)就越大，所以孔(kong)闆流量計可以(yi)通過測量壓差(chà)來衡量流體流(liu)量的大小。這種(zhǒng)測量方法是以(yi)能量守衡定律(lü)和流動連續性(xing)定律爲💋基準的(de)。
 
1.2孔(kǒng)闆流量計的安(an)裝條件
①标準孔(kǒng)闆的中心線應(ying)當與管道中心(xīn)線同軸。
②孔闆流(liu)量計安裝時應(ying)配有一-段測量(liang)管,至少保持前(qian)10DN、後5DN的等徑直管(guǎn)段，以提高測量(liang)精度。
③引壓管路(lù)的内徑與管路(lu)長度和介，質髒(zāng)污程度有關，通(tōng)常在16米以内用(yong)内徑爲8-12mm的管子(zi)。
④引壓管路應有(you)牢固的支架托(tuo)承，兩根取壓管(guan)路應盡👅可能互(hu)相靠近并遠離(li)熱源或震動源(yuán)，測量水蒸汽流(liu)量時,應，用🏒保溫(wēn)材料--同包紮，必(bi)須時(如氣溫0°C以(yi)下)加伴熱管防(fang)😘止結冰♍。在測量(liang)髒污流量時，應(yīng)附設隔離器或(huo)沉降器。
⑤引壓管(guǎn)路内必須始終(zhong)保持單相.流體(ti)狀态。被測流🏃‍♀️體(tǐ)是液體時，引壓(ya)管路内全部是(shi)液相，絕對不能(néng)有氣泡。爲此應(yīng)在引壓管路✍️的(de)最低點裝排水(shuǐ)閥或在最高點(dian)裝排氣閥，在新(xin)裝或檢修 差壓(ya)變送器 時時應(yīng)特别注意。
1.3孔闆(pǎn)流量計的優缺(que)點
孔闆流量計(jì)的優點:
①應用最(zuì)多的孔闆式流(liu)量計結構牢固(gu),性能穩定可㊙️靠(kào),使用☁️壽命長;
②檢(jian)測件與變送器(qì)、顯示儀表分别(bié)由不同廠家生(shēng)産,便于規模經(jing)濟生.産。
孔闆流(liu)量計的缺點:
①測(cè)量精度偏低;
②量(liàng)程比小，一般僅(jǐn)爲1:3~1:5;
③現場安裝要(yào)求高;
④壓損大。
⑤冬(dōng)季需保溫處理(li)，易凍。
2、渦街流量(liàng)計
　　渦街流量計(jì)利用一個非線(xiàn)性的發生體放(fàng)置在管🥰道内，流(liu)♈體流經鈍體時(shi)會在其尾部産(chan)生有規則的旋(xuan)渦。這些💜旋渦可(kě)以檢測、計算和(hé)顯示。在一-定流(liú)量👈範圍内，渦街(jiē)産生的數量與(yu)流體的體積流(liú)量成比例，這樣(yang)就可以測得流(liu)體的速⭐度。
2.1渦街(jiē)流量計工作原(yuán)理
　　在流體中設(she)置旋渦發生體(tǐ)，則從旋渦兩側(ce)交替産生有規(guī)則🔞的旋渦，這種(zhong)旋渦稱爲卡門(men)旋渦，如圖2所示(shi)，旋渦列在旋渦(wō)發生體下遊非(fēi)對稱地排列。
 
　　旋(xuán)渦流量計是根(gēn)據卡門渦街原(yuán)理測量氣體、蒸(zheng)汽或液🧡體的👌體(ti)積流量、标況的(de)體積流量或質(zhi)量流量的體積(ji)流量計。并可作(zuo)爲💔流量變送器(qì)應用與自動化(huà)控制系統中。
2.2渦(wo)街流量計的安(ān)裝要求
①避免安(ān)裝在有機械振(zhèn)動的管道上。當(dāng)振動不可避免(mian)🛀時，應考慮在距(ju)傳感器前後約(yue)2DN處的直管段.上(shàng)加固定🛀支撐架(jia);
②流量計上下遊(you)必須有足夠的(de)直管段，-*般爲前(qián)10D後5D;
③安裝點上下(xià)遊的配管應與(yu)傳感器同心，同(tong)軸偏差應💛不🤟小(xiao)于0.5DN;
④根據測量的(de)需要，需在傳感(gan)器附近測量壓(yā)力和溫㊙️度⛷️時，測(ce)壓點應在傳感(gǎn)器下遊的3-5D處，測(cè)溫點應在傳感(gan)器下遊的6-8D處。
2.3渦(wo)街流量計的優(you)缺點
渦街流量(liang)計的優點:
①量程(chéng)比大，可達到1:20;
②無(wu)運動部件;
③低阻(zu)流。
渦街流量計(ji)的缺點:
①振動容(róng)易引起誤差;
②直(zhí)管段距離要求(qiu)嚴格。
3、實際應用(yòng)中孔闆與渦街(jie)流量計測量誤(wù)差比較
3.1孔闆流(liú)量計計量誤差(cha)分析
　　差壓式流(liu)量計是利用流(liu)體的動靜壓能(neng)轉換原理進行(háng)流👄量測量的，這(zhè)一-差壓與流體(ti)流量存在如下(xià)關系:
 
　　式中:qm爲質(zhì)量流量，kg/h;qv爲工況(kuàng)條件下的體積(jī)流量，m³/h;x爲流量系(xì)數;e爲流束膨脹(zhang)系數;△e爲差壓，Pa;Q爲(wèi)工況條件下被(bèi)測流體的密度(dù)，kg/m³;d爲工況條件下(xià)的節流開孔直(zhi)徑，mm。由(1)式和(2)式可(ke)以看出，被測🌐流(liu)體的流量是流(liu)體的密度👈和孔(kǒng)闆前後差壓的(de)函數。當測得某(mou)一差🏃‍♀️壓時，由于(yu)所測流體的密(mì)度不同，所代表(biao)的流量⛷️是不同(tóng)的，隻🈲有當流體(ti)的密度值等于(yú)孔闆🍓設計條件(jian)中的密度值時(shi)，差壓才能真實(shi)反映所測的流(liú)量。蒸汽從發生(shēng)到使用，由于熱(rè)損耗，溫度和壓(yā)力的下降是不(bu)可避免的，導緻(zhi)其密度與設計(jì)值的差異，從而(er)産生了誤♋差，并(bing)且随着蒸汽參(can)數的🤩波動而波(bo)動，實際測量時(shí)隻能通過溫🔞壓(ya)補償來修正，補(bu)償公式的嚴謹(jǐn)性直🌈接影響測(cè)量誤差。
3.2渦街流(liu)量計計量誤差(cha)分析
　　渦街流量(liàng)計是利用振動(dong)原理進行測量(liang)的，在流體中，在(zai)流動的垂直方(fang)向插入發生體(ti)，流體流經時在(zài)其下遊兩側交(jiao)替産生兩列卡(kǎ)門渦街，卡門渦(wō)街的發生頻率(lǜ)存在一定的雷(léi)諾數範圍與流(liu)體的流速有關(guān)，并呈正線性關(guān)系。其關系式如(ru)下:
 
　　式中:f爲渦街(jiē)頻率，Hz;S,爲斯特羅(luó)哈爾常數(無量(liang)綱);v爲流體經過(guò)發生體時的平(píng)均流速，m/s;d爲發生(shēng)體的特征寬度(du),m。
　　在實際測量中(zhong)，一台制造完成(chéng)的渦街流量計(ji)其發👄生體🚩的♉特(te)征寬度是一定(dìng)固定不變的。由(yóu)此看見，卡門渦(wō)街的頻率在--定(dìng)🔴的雷諾數範圍(wéi)内隻與流體的(de)平均流速有關(guān)，與流體的密度(du)、粘度等物理參(can)數基本無關。隻(zhi)要測得了渦街(jiē)和發生體處的(de)流通面積即可(kě)測得流過發生(shēng)體兩側流體的(de)體積流量,其體(tǐ)積流量關系式(shì)☂️爲:
 
　　式中:qv爲體積(ji)流量,m³/h;S,爲斯特羅(luo)哈爾常數;m爲渦(wo)街發生體兩側(ce)弓形面積與管(guan)道橫截面面積(jī)之比;d爲渦街發(fā)生體迎面寬度(du)，m;D爲表體⁉️通徑，n;f爲(wèi)渦街頻率，Hz。由.上(shàng)式可以看🔞出，在(zai)式中沒有涉及(ji)流📱體的任何物(wu)理參數。所以在(zai)常🔞規使用中，一(yi)台渦街🥰流量計(ji)無♌論用于何🏃種(zhong)流體測量,隻要(yao)雷諾數2×104-7×106範圍内(nei),就能得到穩定(dìng)的✂️流量系數。隻(zhi)要測得正确的(de)渦街頻率，便可(ke)正确測得工況(kuàng)下🔴流體的體積(ji)流㊙️量。這一點完(wán)全不同于差🈲壓(ya)式流量計在流(liu)體參數偏離設(she)計值時便産生(shēng)很大誤差的情(qing)況。
4、結束語
　　通過(guò)實際應用過程(cheng)中問題可發現(xian)，在蒸汽測量中(zhōng)，渦街安✊裝方便(bian)而孔闆流量計(jì)需要配套差壓(yā)變送器、引壓管(guan)、 三組閥 等附件(jian)使用，且因爲冷(lěng)凝水測量，在冬(dong)季使用引壓管(guǎn)💰易凍💔結，造成測(cè)量誤差。且在運(yùn)行方面，渦街後(hòu)期基本不需😍要(yào)維護，而孔闆由(yóu)于成銳角邊緣(yuán)易磨損🌍，需定期(qi)✊維護，分體式結(jié)🌏構還需💘定期對(dui)🈲引壓管排污，綜(zōng)上所述，工業企(qǐ)業🏃中非特殊惡(è)劣環境下，建議(yì)蒸汽測量優先(xian)選用渦街流量(liang)計,更好滿足測(ce)量需求🙇🏻。

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