在供熱企業(yè)中， 蒸汽的計(jì)量是關系到(dao)整個企業生(sheng)産成本的主(zhu)要因素， 特别(bie)是在貿易結(jié)算中的使用(yòng)， 更是關系到(dào)供需雙方經(jīng)濟利益的關(guan)鍵環節。 因此(ci)，在蒸汽計量(liàng)中如何最大(dà)限度地保障(zhang)計量的準确(que)率， 正确設計(ji)和選用合理(lǐ)。
　　在經過 10 餘年(nián)的供汽生産(chǎn)，在蒸汽計量(liàng)過程中，使用(yòng)的孔、噴嘴等(deng)标準節流裝(zhuang)置、 渦街流量(liàng)計、 彎管流量(liàng)計、以及最近(jin)使用過的 V 形(xing)内錐節流裝(zhuāng)置。在此，根據(ju)自己的經驗(yan)，談一下對這(zhe)幾種流量計(jì)在實際應用(yòng)中的看法。
1孔(kong)闆流量計
　　在(zài)蒸汽測量中(zhōng)， 孔闆流量計(ji) 已廣泛使用(yong)達幾十年之(zhī)久，其優勢是(shi)不言而喻的(de)。 孔闆流量計(jì)的價格便宜(yi)，國外早有成(chéng)熟的國際标(biao)準，我國也早(zao)已制定出标(biāo)準節流裝置(zhì)的國家标準(zhun) ，GB/T2624-93 就 是 等 效 采(cai) 用 ISO5157-（1991）的國際标(biao)準。 因此孔闆(pǎn)流量計是公(gong)認的标準全(quán)面、使用廣泛(fàn)的節流裝置(zhi)，其具體原理(lǐ)與流量公式(shì)不再累述。 但(dàn)是在長期的(de)使用過程中(zhōng)， 孔闆流量計(jì)的缺點也越(yuè)來越明顯，主(zhu)要爲：
（1）孔闆存(cun)在着不可避(bi)免的 “銳角磨(mo)損 ”和“積污”問(wèn)題，随着使用(yong)時間的增加(jia)流量系數越(yuè)來越大，儀表(biao)示值越來越(yuè)小，流速較高(gao)的場合，這種(zhong)變化更是驚(jīng)人。
（2）孔闆的量(liàng)程比較小，在(zai)實際應用中(zhong)爲4：1～5：1，存在線性(xìng)差等缺點。 在(zai)供汽、供熱計(ji)量中，由于用(yòng)戶用量波動(dòng)很大，流量的(de)上下限常常(cháng)超過 10：1，甚至達(da)到 20：1，這對孔闆(pan)計量是非常(cháng)困難的。 孔闆(pan)流量計其實(shi)際的流量系(xi)數是随着被(bei)測流體的雷(lei)諾數 Re 的變化(hua)而變化，特别(bie)是在雷諾數(shù)爲 2×103<Re<105内，流量系(xi)數對 Re 的變化(huà)非常敏感。 例(li)如一個β=0.73 的角(jiao)接取壓孔闆(pan)因流量減少(shǎo)導緻 Re由 5×103降到(dao) Re=104時， 相當于流(liu)量從額定工(gong)況下降到 20%額(e)定工況下工(gōng)作， 而這時的(de)流出系數将(jiāng)不會保持設(she)計的數值， 其(qi)變化增大 2.2%。
（3） 孔(kǒng)闆的管路直(zhi)管段長度及(jí)孔闆安裝的(de)規範性要求(qiu)高，而管道上(shàng)閥門、彎頭、縮(suo)徑、分管等往(wang)往是不可避(bì)免的。 孔闆對(duì)直管段的要(yao)求大多數很(hen)難滿足要求(qiú)， 特别是國際(ji)标準化組織(zhi)公布了新修(xiu)訂的 ISO5167:2003 （E）新标準(zhun)後，提出了全(quán)新的和加長(zhang)的要求。 如：一(yī)個 β=0.6 的孔闆安(ān)在單個 90 度彎(wān)頭後，舊标準(zhun)前直管段爲(wèi) 18D 而新标準爲(wèi) 42D。
（4）在多年的使(shi)用中發現，往(wang)往孔闆的機(ji)械幾何尺寸(cun)難以保證。 按(an)照國标規定(ding)孔闆的開孔(kǒng)邊緣圓弧半(ban)徑不大于 0.0004d，這(zhè)在加工中是(shi)難以保證的(de)。
（5）在實際使用(yong)中，在設計時(shi)很難提供正(zheng)确的管道直(zhi)徑參數， 往往(wǎng)以公稱直徑(jìng)代替管道直(zhi)徑。 這樣一來(lái)，與實際值相(xiang)差越大帶來(lái)的誤差越大(dà)。
（6）孔闆流量計(ji)的壓損過大(da)，一個孔闆的(de)β=0.45~0.75， 其壓力損失(shī)爲最大差壓(ya)值的78%～47%， 顯然這(zhè)對終端壓力(li)已非常低的(de)用戶是不合(hé)适的。
　　雖然孔(kong)闆流量計有(yǒu)以上許多缺(que)點， 但孔闆流(liú)量計是所有(yǒu)節流式流量(liang)計内外獲取(qǔ)數據最多的(de)計量裝置， 如(rú)何對付孔闆(pan)孔口鈍化、 流(liú)出系數不穩(wěn)定已取得了(le)豐碩的成果(guo)。 它是一種可(kě)以幹校驗的(de)标準節流裝(zhuāng)置，因此在實(shí)際使用中，如(rú)果流量較爲(wèi)穩定，充分考(kǎo)慮磨損問題(tí)，及時對孔闆(pǎn)進行修正，在(zai)蒸汽計量中(zhong)依然是十分(fen)可靠的。
2渦街(jiē)流量計
　　對于(yu) 渦街流量計(ji) ，受早期國内(nèi)渦街流量生(shēng)産質量和技(ji)術條件的影(ying)晌， 渦街在蒸(zhēng)汽計量中未(wei)能得到普及(jí)和使用。 随着(zhe)技術水平的(de)提高，渦街流(liu)量計的優點(dian)也得到重視(shì)。
　　渦街流量計(jì)的優點主要(yào)爲結構簡單(dān)，安裝維護方(fang)便；量程比較(jiao)寬；在一定的(de)雷諾數範圍(wei)内輸出信号(hào)不受流體的(de)物性（密度、粘(zhān)度）影晌， 因此(cǐ)可以在一種(zhǒng)介質中标定(ding)系數而用于(yu)其他介質；壓(yā)損小。
但是， 渦(wo)街流量計的(de)缺點也是非(fei)常明顯的，主(zhǔ)要爲：
（1）它不适(shi)用于低雷諾(nuò)數測量，所以(yǐ)低流速蒸汽(qi)測量受限。
（2）測(cè)量蒸汽溫度(dù)不能高于 300℃。
（3）不(bú)适合于測量(liang)不幹淨的介(jie)質。
（4）渦街流量(liang)計直管段要(yào)求較長，在實(shí)際使用中不(bú)能低于 20D， 在孔(kǒng)闆流量計直(zhi)管段要求加(jiā)長的情況下(xia)， 渦街流量計(ji)如何獲取更(gèng)多的實驗數(shu)據， 對于現場(chang)安裝前直管(guǎn)段的重要性(xing)更爲突出。
（5）受(shòu)現場震動和(hé)電磁幹擾影(yǐng)晌大，對現場(chǎng)情況要求較(jiào)嚴格。
（6）當介質(zhì)流速過大，層(céng)流邊界層向(xiang)湍流過渡，雷(léi)諾數超出測(ce)量範圍，系統(tǒng)無法建立，測(cè)量結果變小(xiao)。
（7） 至于渦街流(liu)量計的幹校(xiào)驗目前尚無(wu)統一國家标(biāo)準， 因此各個(ge)廠家生産加(jia)工物理參數(shù)及标定方式(shì)方法不能統(tǒng)一。
　　綜上所述(shu)，在蒸汽計量(liàng)中，對于渦街(jiē)流量計應慎(shèn)重使用， 合理(li)選型， 充分考(kao)慮現場條件(jian)、雷諾數、流量(liàng)波動範圍等(děng)因素，對于每(mei)一台渦街流(liu)量計必須實(shi)流标定。 在充(chong)分積累實驗(yàn)數據的情況(kuang)下盡早建立(lì)幹校驗标準(zhun)。
3彎管流量計(jì)
　　彎管流量計(ji)雖然距今已(yi)有 90 多年的曆(lì)史， 但是隻是(shì)近十餘年來(lai)在我國才有(yǒu)了實際應用(yong)，在我公司使(shǐ)用已有 7、8 年的(de)曆史。彎管流(liu)量計的優點(diǎn)是：無壓力損(sun)失，在蒸汽測(ce)量中節流件(jian)無可動部件(jiàn)，堅固結實，耐(nài)壓耐溫也較(jiao)高。
　　對于彎管(guǎn)流量計在實(shi)際中的測量(liàng)精度及可用(yong)性，提出幾點(dian)看法：
（1）在國際(ji)國内所有的(de)著書立學中(zhong)，認爲彎管流(liu)量計測量精(jing)度較低，在《流(liu)量測量節流(liu)裝置設計手(shou)冊》 中明确指(zhi)出： 在 R/D≥1.25，Re>104時， 彎管(guǎn)流量計的流(liu)出系數相對(duì)不确定度爲(wèi)±4%，因此精度并(bìng)不高。
（2） 彎管在(zài)測量蒸汽時(shi)要求蒸汽流(liú)速不能低于(yú) 7m/s，否則會引起(qi)較大誤差。 這(zhe)表明彎管流(liu)量計隻能工(gong)作在高雷諾(nuò)數區域内， 流(liú)量下限的測(ce)量是比較困(kùn)難的。
（3） 彎管流(liú)量計在對其(qí)測量原理的(de)分析中，把流(liú)體在管道中(zhong)流動認定是(shì)均速流動的(de)。在實際中， 流(liú)體在管道中(zhong)流動的速度(dù)是沿着管半(bàn)徑方向開形(xíng)成一定的梯(ti)度的： 管中心(xin)的流速最快(kuai)，越接近管壁(bi)速度越慢，把(bǎ)不是平均流(liu)速的流體當(dang)成平均流速(su)的流體來對(dui)待，對流量計(ji)的測量精度(du)肯定要帶來(lai)一定的影晌(shǎng)。
（4）彎管流量計(jì)的差壓值較(jiao)低，這樣對變(biàn)送器就提出(chu)較高的要求(qiú)，增大了投資(zi)成本。
（5）無法實(shí)現節流裝置(zhi)的幹校驗，必(bi)須每台表實(shí)流标定。
因此(ci)，基于以上考(kǎo)慮，認爲彎管(guǎn)流量計在貿(mào)易結算中的(de)使用還需實(shi)驗數據的支(zhī)持和時間的(de)考驗。
4 V形内錐(zhui)流量計
　　 V形内(nei)錐流量計 的(de)英文名爲 V-CONE，它(ta)是近幾年發(fa)展起來的新(xin)型流量計， 它(ta)确實有許多(duo)其它流量計(jì)達不到的優(you)點。 主要有：①測(cè)量穩定性好(hǎo)；②對被測介質(zhì)适應能力強(qiang)；③測量範圍寬(kuan)；④适用雷諾數(shu)範圍寬；⑤對直(zhi)管段要求短(duan)；⑥壓力損失小(xiao)；⑦差壓大。 這些(xie)都是我們采(cai)用 V 形内錐流(liú)量計原因。
但(dàn) V 形内錐節流(liu)裝置目前仍(reng)是一種非标(biao)準節流裝置(zhì)，它目前無法(fǎ)替代孔闆，主(zhu)要有以下幾(jǐ)個問題：
（1）V 形内(nèi)錐節流裝置(zhi)迄今爲止，國(guo)内外資料都(dou)隻有 V 形内錐(zhui)節流裝置的(de)一些照片、簡(jiǎn)圖，沒有結構(gou)形式和技術(shù)要求的詳細(xì)資料。目前， 國(guo)内各生産廠(chang)仿制皆是自(zì)行設計、制造(zào)。 顯然結構形(xíng)式和技術要(yào)求不統一，無(wú)法進行各廠(chǎng)産品性能的(de)相互比較和(hé)評價。
（2） 目前 V 形(xing)内錐節流出(chū)系數尚未見(jiàn)提出流出系(xi)數公式。 在某(mou)些廠家中有(you)可膨脹性系(xì)數公式， 但是(shi)在結構形式(shì)和技術要求(qiu)尚未标準化(hua)時， 可膨脹性(xìng)系數公式隻(zhī)是代表該廠(chang)家試驗的結(jie)構形狀的結(jié)果， 現在采用(yong)它作爲通用(yòng)的一個公式(shì)是沒有試驗(yàn)的根據的， 它(ta)隻能作爲一(yī)個參考的公(gōng)式使用。
（3） 節流(liu)式差壓流量(liàng)計現場影響(xiang)量主要爲二(er)種流動特性(xing)的幹擾， 即非(fei)充分發展管(guan)流和 非 定 常(chang) 流 的 幹 擾 。 節(jie) 流 裝 置 國 際(ji) 标 準ISO5167（1980 年版）經(jīng)典文丘裏管(guǎn)的直管段長(zhǎng)度要求是很(hen)短的，其數據(jù)如下：
90°單彎頭(tóu) β＝0.3~0.75 時 ，L=0.5D~4.5D（L－節流件上(shang)遊直管段長(zhǎng)度）； 在同一平(píng)面上90°雙彎頭(tou) β＝0.3~0.75 時，L=1.5D~4.5D；在不同平(píng)面上 90°雙彎頭(tou) β＝0.3~0.75 時，L=0.5D~29.5D。
新修訂标(biāo)準 ISO5167:2003（E）的數據如(rú)下：
　　90°單彎頭 β＝0.3~0.75 時(shi)，L=8D~16D；在同一平面(miàn)或不同平面(miàn)上 90°雙彎頭 β＝0.3~0.75 時(shi)，L=8D~22D。
在 FLOMEKO2004 會議上， 英(ying)國流量專家(jia) Reader-Harris 介紹關于 ISO5167:2003（E）制(zhi)訂的演講中(zhong)特别提到近(jin)年對經典文(wén)丘裏管的研(yán)究試驗，發現(xian) ISO5167（1980 年版）規定的(de)直管段是太(tai)短了， 并且發(fā)現在不同介(jie)質的試驗中(zhong)經典文丘裏(li)管的特性不(bu)大一樣， 幹氣(qì)體的 C 值甚至(zhì)比水高 3％，說明(ming)試驗應在更(geng)廣泛的範圍(wéi)内進行，才能(neng)得出正确的(de)結論。 所以按(àn)此例，V 形内錐(zhuī)節流裝置現(xiàn)場安裝條件(jian)的研究試驗(yàn)應該繼續進(jin)行， 才能得出(chū)可靠的結論(lun)。
（4）壓損問題
　　标(biāo)準節流裝置(zhì)（孔闆、噴嘴和(he)文丘裏管）和(hé) V 形内錐節流(liu)裝置的壓損(sǔn)如下：
孔闆：β＝0.45~0.75，ΔwΔp=0.78%~0.47%；

　　它(ta)是某一結構(gou)形式産品的(de)壓損。 比較上(shang)述節流裝置(zhi)的壓損， 可見(jiàn)孔闆、V 形内錐(zhui)、噴嘴屬于高(gāo)壓損節流件(jiàn)，V 形内錐處于(yu)孔闆與噴嘴(zui)之間。 文丘裏(lǐ)管爲低壓損(sun)節流件。
　　總之(zhī)，V 形内錐流量(liàng)計爲我們蒸(zhēng)汽計量提供(gòng)了一種新的(de)方法和思路(lù)， 但它是一種(zhong)非标準的節(jie)流裝置， 在使(shǐ)用中亦應要(yào)求其實流标(biao)定，嚴格安裝(zhuang)條件，在可能(néng)的情況下盡(jìn)量加大直管(guan)段，減少現場(chǎng)影響量。
　　以上(shàng)是我公司在(zài)使用中遇到(dào)的幾種用于(yu)蒸汽計量的(de)流量計。 蒸汽(qì)計量是一個(gè)難題，每一種(zhong)計量裝置都(dou)有其優缺點(diǎn)， 分析其優劣(liè)點在于在實(shí)際使用中根(gēn)據現場的使(shǐ)用條件應合(hé)理設計和選(xuan)型，靈活使用(yong)流量計，不可(ke)拘泥于一格(gé)，努力保證計(jì)量的準确性(xìng)。

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