摘要：在集(ji)中供熱自動化(huà)系統中，流量是(shì)體現集中供熱(re)系統水力平衡(héng)和調節均衡供(gong)熱必不可少的(de)參數之一。流量(liang)測量主要用于(yu)集中供熱的熱(re)源傳輸、熱力站(zhàn)的流量監測、熱(rè)用戶的分戶計(ji)量等方面。随着(zhe)集中供熱工程(chéng)自動化程度的(de)提高，工況檢測(ce)也越來越精細(xì)。在集中供💃🏻熱生(sheng)産過程中，流量(liang)作爲整個系統(tong)中的重要參數(shù)，對其測量顯得(de)尤爲💛重要。因此(cǐ)，在集中供熱生(sheng)産過程中，流量(liang)計 的選擇是非(fēi)常重要的。簡要(yào)介紹熱力集中(zhong)供熱系統中🐇常(cháng)用流量計，包括(kuo)渦街流量計、差(cha)壓流量計、電磁(cí)流量計，闡述了(le)其測量原理、選(xuan)用和安裝要求(qiú)，以期爲日後的(de)相關工作提供(gong)參🛀考。
　　集中供熱(rè)測量的流量是(shi)表示熱水流過(guo)供熱管道截面(mian)的數量，而集中(zhong)供熱過程控制(zhi)的精細化使得(de)💘集中⭐供熱系統(tong)♉對流量的💁測量(liang)點位越來越多(duo)，對測量精度的(de)要求不斷提高(gāo)。在集中供熱系(xì)統中，測量流量(liang)是爲了使整個(gè)熱網保持平衡(heng)，通過流量調節(jiē)保證供熱效果(guǒ)。這樣做，也便于(yú)與第三方進行(háng)熱源結算。在集(jí)中供熱生産過(guo)程中，如何選取(qu)适合的流量計(ji)呢？下面，結合工(gong)作中的一些具(jù)體情況做一些(xiē)簡✔️單的闡述，以(yǐ)期爲相關工作(zuo)者提供借鑒。
1流(liú)量的概念和流(liu)量計的分類
　　流(liu)量是指在一定(dìng)時間内流過管(guǎn)道某橫截面流(liu)體㊙️的體💰積或質(zhì)量。在集中供熱(re)系統中，熱介質(zhì)多爲高🧡溫水和(he)蒸汽，因此，在集(jí)中㊙️供熱生産過(guò)程中使用的多(duo)爲體積流量，通(tong)常用體積流🔴量(liang)表征，用qv表示，單(dan)位爲m/h。一般流體(ti)在流動過程中(zhong)并非完全的均(jun1)勻流動🧡，測量時(shí)，默認在某單位(wèi)截面上的無限(xian)小單元面積✔️dA上(shàng)的流動速度是(shi)勻速的，速度🏒爲(wei)v。此時，流過此🔴單(dān)元面積上的流(liú)體流量可寫⭕成(cheng)dqv＝vdA，而通過整個截(jié)面的流量qv爲qv＝vdA。當(dang)整個截面上🔴的(de)流量分布是均(jun1)勻的，約等同于(yu)qv＝vA。質量流👉量與體(tǐ)積流量的關系(xì)可以表示爲：
q＝pqv.（1）
式(shì)（1）中：p爲流體的密(mì)度。
　　對于集中供(gong)熱系統，瞬時流(liú)量測量是表征(zheng)管道内的實🚶‍♀️時(shi)流量。同時，在結(jie)算集中供熱熱(rè)量時，很多情況(kuang)下都需🧑🏽‍🤝‍🧑🏻要總累(lèi)計流量✨。總累計(ji)流量是指在一(yi)段時間内流過(guò)管道的流量總(zǒng)和💃🏻，即：
V＝∫qvdt.（2）
式（2）中：v爲總(zong)的體積量。
　　通常(cháng)情況下，将測量(liàng)瞬時流量的表(biao)計稱爲流量計(jì)，将檢測✊累🔅計流(liu)量的表計稱爲(wei)計量表。在集中(zhōng)供熱系統中，流(liu)量計有顯示總(zǒng)量的作用。流量(liàng)是在動态中測(ce)得的一個量，所(suo)以👨‍❤️‍👨，流量測量過(guò)程與流體的物(wu)理特性、流體的(de)工作環境、流量(liang)計的安裝位置(zhì)等有關。因此，在(zai)實際工作中，要(yào)💰全面考慮各🆚種(zhǒng)因素，确定流量(liang)計的類型、測量(liàng)方式，以及它在(zai)各種工況下的(de)運行情況✔️，這樣(yàng)才💰能達到準确(què)測量的目的。流(liu)量檢測🌈儀表包(bao)括體積流量儀(yi)表和質量流量(liang)儀表2種。在✏️集中(zhong)供熱的過程中(zhōng)，使用最多的是(shì)體積流量儀表(biao)🌈，因此，我們隻介(jie)紹📐體積流量儀(yi)表。
　　由qv＝vdA可知，當某(mou)一管道中流體(ti)介質的橫截面(mian)積A确定後，測💞算(suàn)出流✔️過此截面(miàn)流體的瞬時速(su)度v，就可以計算(suàn)出📐此處📱流體的(de)體積流量qv。根據(ju)這個原理制作(zuo)的儀表被稱爲(wèi)速🔱度法體積流(liú)量儀表。速度法(fa)體積流💋量儀表(biao)通常分爲 差壓(ya)式流量計 、電磁(cí)流量計、渦街流(liu)量計和超聲波(bo)流量計等。在集(jí)🏒中🔞供熱系統中(zhong)，多使用的是速(sù)度法體積流量(liang)儀表。
2常用流量(liang)計介紹
2.1渦街流(liú)量計
　　 渦街流量(liàng)計 主要使用在(zài)自備燃煤鍋爐(lú)出口處，熱力站(zhàn)一次網回水🌈流(liu)量監💁測中。渦街(jie)流量計是20世紀(ji)後期才慢慢發(fa)展起來👉的，它利(li)用的是流體振(zhen)蕩工作原理。渦(wō)街流量計分爲(wei)卡門渦街和旋(xuan)進式渦街2類。卡(ka)門渦街運用的(de)是自然振蕩的(de)卡門渦街原理(lǐ)，旋🌈進式渦街則(zé)是利用強迫振(zhèn)蕩的漩渦旋進(jin)原理。目前，前者(zhě)應♋用廣泛。在集(ji)中供熱生産過(guò)程中，主要運用(yòng)的是卡門渦街(jie)式的渦街流量(liàng)計。
2.1.1測量原理
　　在(zai)管道中，垂直于(yú)流體流向放置(zhì)一個非線性柱(zhu)體，流體流量在(zài)流動過程中慢(màn)慢增大到某種(zhong)程度後，流體在(zài)非🌍線性柱體兩(liang)側會交替産生(shēng)兩列規則排序(xù)的漩渦，如圖1所(suo)示。

　　如(ru)圖1所示，兩列漩(xuán)渦的旋轉方向(xiang)相反，且從發生(sheng)體上分離出來(lai)，平行但不對稱(chēng)，所以，這兩列漩(xuán)渦被稱爲卡門(men)渦街（也稱“渦街(jiē)”）。
　　渦街流量計的(de)結構如圖2所示(shi)。如圖2所示，渦街(jiē)流量計🆚的底部(bù)是⛹🏻‍♀️渦街流量傳(chuan)感器，頭部是轉(zhuan)換電路。渦街流(liú)量傳感器包括(kuò)流體介質振動(dong)檢測元器件和(hé)漩渦生産體。被(bèi)🐕測流體流過漩(xuán)渦産生👌體時會(hui)有規則的漩渦(wō)生成，此時，漩渦(wō)會産生有規則(ze)變化的升🈲力，檢(jian)測元器件則會(huì)将此轉換爲交(jiāo)替的頻率送給(gei)🔴轉換電路部分(fèn)，通過轉換電路(lu)輸出頻率信号(hao)😍或4-20MA電流信号。

2.1.2渦街流量計(jì)的安裝及相關(guān)注意事項
　　渦街(jiē)流量計結構簡(jian)單實用，安裝程(cheng)序也很簡化，與(yu)經♈常使用的節(jiē)流式差壓流量(liang)計相比，可以省(sheng)去引💋壓管和 三(san)閥組 等設備，節(jiē)省維護工序和(hé)經濟成本。該流(liu)量計适用的介(jiè)質種類比較多(duō)，比如氣體、液體(tǐ)、少部分的混合(he)流體。另外，渦街(jie)流量計的測量(liang)精度也比較高(gao)，通常♻️爲測量值(zhi)的±0.5%～±1.5%；測量範圍廣(guang)，可達10∶1或25∶1；壓損比(bǐ)較小，一般爲 節(jiē)流式孔闆流量(liàng)計 的25%；儀表适用(yong)性強。渦街流量(liang)計的産生漩渦(wo)很容易⁉️受到流(liu)速⛹🏻‍♀️不穩定等因(yin)素的幹擾，因此(ci)，在安裝渦街❓流(liú)量計時，上遊側(cè)至少要有10D的直(zhí)管段，下遊側有(yǒu)5D左右的直管段(duàn)。在🈲選擇安裝地(dì)點時，應注意避(bì)免機械振動，尤(you)其🤩要避免管✂️道(dao)振動。
2.2差壓流量(liàng)計
　　對于集中供(gòng)熱系統，差壓流(liú)量計主要運用(yong)在3台自🌐備鍋爐(lu)的總供水管的(de)流量測量和部(bu)分熱力站的一(yī)次網回水流量(liang)測♉量中。相比于(yú)其他流量計，差(cha)壓流量計的使(shi)用要更早一些(xie)，其應用範圍更(geng)加廣泛，自然差(cha)壓流量計的♊技(ji)術也更成熟一(yi)些。節流差壓式(shi)流量計作爲差(chà)壓流量計，是适(shì)用範圍最廣的(de)一🙇‍♀️種。
2.2.1測量原理(lǐ)
　　節流差壓式流(liú)量計的工作原(yuan)理是，當流體在(zai)管道内流動時(shí)，遇到節流裝置(zhi)，就會實現壓力(li)能轉換爲動能(néng)的能量轉換過(guò)程，由💋能量轉換(huan)産生壓差信号(hào)。節流差📱壓式流(liu)量計主要由節(jie)☀️流裝置、 差壓變(biàn)送器 兩部分組(zu)成，也被稱爲“差(cha)壓式流量計”。節(jie)流裝置通常㊙️分(fèn)⛹🏻‍♀️爲标準節流裝(zhuāng)置和非标準節(jie)流裝置，其作用(yòng)就是阻擋管道(dào)中流動的流體(ti)，迫使其形成壓(yā)力差。系統的節(jiē)流裝置由節流(liu)原器件、取壓裝(zhuāng)置和測量引管(guan)3部分組成。 孔闆(pan)流量計 作爲節(jie)流式差壓計的(de)一種，其使用範(fàn)圍特别廣。目前(qián)，在集中供🙇🏻熱系(xì)統中，有很多檢(jian)測處都使用的(de)是孔闆流量計(ji)，其主要是由标(biao)準孔闆和差壓(yā)變送器組成的(de)。
2.2.2節流式差壓變(biàn)送器優劣勢
　　節(jie)流式差壓變送(song)器的優勢是：①國(guó)際通用，應用曆(li)史長，經驗數據(ju)豐富；②一次件和(hé)二次儀表可分(fen)開生産♌供給，易(yi)于大批量生産(chǎn)，降低成本，便于(yú)采購；③測量介質(zhì)寬，适合液體和(he)氣體。
　　節流式差(chà)壓變送器的不(bu)足有：①對安裝直(zhi)管段要求高，一(yi)般要求🛀10D以上；②長(zhang)期使用精度嚴(yán)重下降，必須強(qiang)制周期檢定；③有(yǒu)不可恢複🌏壓力(li)降，屬于高能耗(hao)流量計；④量程窄(zhǎi)，法蘭裝夾式，維(wéi)護工作量大；⑤不(bú)耐髒污，計⁉️量供(gong)暖水易短期失(shī)效（有顯示值，但(dan)與實際值偏差(cha)比較大）。
2.3電磁流(liú)量計
　　在集中供(gòng)熱系統中， 電磁(ci)流量計 主要運(yun)用在一二号隔(ge)壓站測試流量(liang)以及電廠出口(kou)處的測量中。近(jin)年來，電磁流量(liang)計也被廣泛應(ying)用于不😍斷推廣(guang)的熱用戶結🐪算(suàn)的分戶計量中(zhōng)。電磁流量計是(shì)以法拉第電磁(cí)定律爲原理制(zhì)造的測量流量(liàng)的表計，其優點(dian)比🌈較多，比如可(ke)測流量的範圍(wéi)廣🥰，流量比值可(kě)以達到20∶1以上，可(kě)測量的管徑範(fan)圍大，最😍大可達(dá)3m，測量精度很高(gāo)，可測量适當電(diàn)導率範圍内的(de)水、腐蝕性液體(tǐ)、酸堿等各種流(liú)體流量。但是，電(dian)磁流量計也有(yǒu)其缺點，它不能(néng)檢測氣體❤️、蒸🧑🏽‍🤝‍🧑🏻汽(qi)和純淨水的流(liu)量。
2.3.1工作原理
　　在(zài)某磁場中，導體(ti)作切割磁力線(xiàn)運動時，在導體(ti)中會産生感應(yīng)電勢，感應電勢(shì)的大小與導體(ti)在磁場中的有(yǒu)效✂️長度和導體(ti)在磁場做垂直(zhi)于磁場方向運(yun)動的速度成正(zheng)比。其工作原🎯理(lǐ)如圖3所示。

　　導電流體(ti)在磁場中做垂(chui)直方向流動而(er)切割磁力線時(shi)，會💛在管道兩邊(biān)的電極上産生(shēng)電勢。感應電動(dòng)勢的🥵方向由右(yòu)💯手定則判定，感(gǎn)應電勢的大小(xiao)由式（3）确定，即：
Ex＝BDv.（3）
式(shi)（3）中：Ex爲感應電勢(shi)，V；B爲磁感應強度(dù)，T；D爲被測管道内(nei)徑，m；v爲測量流體(ti)的平均流速，m/s。
體(ti)積流量Qv等于流(liú)體的流速v與管(guǎn)道截面積（πD2）/4的乘(cheng)積，即Qv＝πD2v/4.将其📱代入(ru)🤩式（3）中可得：Qv＝πDEx/4B.由此(cǐ)可知，在被測管(guan)道内徑D已确定(ding)，且磁感應強度(dù)B保持不變時，被(bei)測Qv與B呈線性比(bǐ)例關系。如果同(tóng)時各插入一🈚根(gēn)電極于管道兩(liang)側，就可引入Ex，即(ji)可測得⚽Ex的大小(xiao)，從而可以計算(suan)出Qv的值🐕。
2.3.2選擇時(shí)的注意事項
　　在(zai)集中供熱系統(tong)中，選用合适的(de)電磁流量計會(huì)事半功倍——不☁️僅(jǐn)可以節約成本(běn)，還可以獲得準(zhun)确的測👣量值。因(yin)此，在選用電磁(cí)流量計時，應注(zhu)意以下幾點：①使(shǐ)用電♉磁流量計(ji)測量時，被測流(liu)體介質必須爲(wèi)導電的液體✏️。集(ji)中供熱生産過(guò)程中的介質爲(wèi)非純淨熱水，正(zheng)好符⛹🏻‍♀️合要求。②使(shǐ)用電磁流量計(jì)測量時，其口💃徑(jing)本身應該小于(yu)測量管道的内(nei)徑。測量時，管内(nèi)液體的流量也(ye)要符合要求，一(yi)般情況下應超(chāo)過滿量程♉的1/2以(yǐ)上。③使用電磁🌐流(liu)量計測量時的(de)工⛱️作壓力必須(xū)以其額定工作(zuo)壓力作爲上限(xiàn)。④使用電磁流✌️量(liàng)計測量時，被測(cè)溫度一般不超(chāo)過200℃。
2.3.3在集中供熱(rè)系統中安裝的(de)注意事項
　　在集(jí)中供熱系統中(zhōng)安裝電磁流量(liàng)計時應注意以(yi)下幾點：①電磁流(liú)量計的安裝位(wèi)置可以是水平(ping)的，也可是✊垂直(zhí)的，但是，必須根(gēn)據現場實際情(qíng)況和運行環境(jìng)來确定，同時，要(yào)遵循各廠家針(zhen)對流量計的安(an)裝提出的要求(qiú)。②在安裝電磁流(liu)㊙️量計時，要注意(yi)電磁🈲幹擾（遠離(lí)比如循環水泵(beng)☎️、補水泵、變壓❌器(qi)等），要正确接地(dì)。③作爲速度式流(liu)量計的一☀️種，使(shǐ)用電磁流量計(jì)進行測量工作(zuo)時，會受到流速(sù)不均💜等因素的(de)影響，測量誤差(cha)會比較大。因此(cǐ)，在安裝電磁流(liú)量計時，在确定(ding)位置時，要注意(yì)前面管道♋必須(xu)保持留有10D左右(you)的直管段，以免(mian)影響電磁流量(liang)計的正常使用(yong)。
3總結
　　在集中供(gòng)熱生産過程中(zhōng)，選擇流量計時(shi)必須注意設計(ji)要求🌈、經濟效益(yi)和适合特定類(lei)型流量計工作(zuò)的工況。每🔅種流(liú)量計👣都有其特(te)定的測量介質(zhi)範圍，也有其特(tè)定的工作環境(jing)，因此，我們必須(xu)根據集中供熱(re)的具體生産情(qing)況，然後結合流(liú)量計📐本身的工(gong)作特點及其經(jing)濟性，選擇合适(shi)的流量計。

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