摘要:通過使(shǐ)用新型的抗振型(xíng)渦街流量計 對飽(bǎo)和蒸汽流量進行(háng)測量的實踐,測量(liang)數據的結👈果表明(ming)達到💋試驗預期目(mu)的。蒸汽小流量的(de)測量失真問題和(hé)渦街流量計的振(zhèn)動幹擾問題得到(dào)了解決。
0前言
　　蒸汽(qi)已經伴随機車和(hé)工業革命走過幾(ji)個世紀。迄今爲止(zhǐ)☁️,蒸汽已成爲現代(dai)技術不可或缺的(de)一部分。它被廣泛(fan)應用⚽于食品、紡🤞織(zhi)、化工、醫藥、電力和(he)供熱等工業領域(yù)[",爲現代社會生産(chan)🔴了豐富多彩的産(chan)品😍。
　　蒸汽的使用是(shì)如此廣泛,因此對(duì)蒸汽的流量測量(liàng)成爲使用各✉️方的(de)重要關注點之一(yī)。随着蒸汽應.用的(de)發展,對蒸汽流量(liang)測量的研究工作(zuo)也得到廣泛🏃🏻‍♂️開展(zhan)。
1蒸汽及其流量測(cè)量
1.1蒸汽概述
　　蒸汽(qi)是吸收潛熱後帶(dai)有一定壓力的水(shuǐ)。蒸汽按狀态可分(fen)🈚爲飽🤞和蒸汽和過(guo)熱蒸汽。由鍋爐産(chan)生的水蒸氣爲飽(bao)和蒸汽,飽和蒸汽(qì)加熱得到過熱蒸(zhēng)汽。圖⛷️1說明了各種(zhong)狀态蒸汽在不同(tong)溫度及壓力下的(de)轉換關系。
 
　　飽和蒸(zhēng)汽在蒸汽中占有(yǒu)相當大的比例，而(er)濕蒸汽是✏️飽和蒸(zhēng)汽實際存在的幾(jǐ)乎唯--形式。含有液(yè)滴或液霧的蒸汽(qì)稱爲濕蒸汽。嚴格(ge)來說，飽和蒸汽或(huò)多⭐或少都含有液(yè)滴或液霧的雙相(xiang)流體💋，所以,不同狀(zhuàng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼态下不能✔️用同一(yī)氣體狀态方程式(shi)來描述。飽和蒸⭕汽(qi)中液滴或液霧的(de)含量反映了蒸汽(qi)的質量,一般用幹(gan)度這一🏃參數來表(biao)示。
　　多年來的研究(jiu)普遍認爲飽和蒸(zhēng)汽具有如下特點(diǎn):
1)飽和蒸汽的溫度(dù)與壓力之間一一(yi)對應,二者之間隻(zhi)有一🏒個獨立變量(liang)。
2)飽和蒸汽容易凝(níng)結,在傳輸過程中(zhōng)如有熱量損失,蒸(zheng)汽👈中便有液滴或(huò)液霧形成，并導緻(zhi)溫度與壓力的降(jiang)低。
3)準确計量飽和(hé)蒸汽流量比較困(kun)難。因爲飽和蒸汽(qi)🛀的🏃🏻幹度難以保證(zheng),一般流量計都不(bu)能準确檢測雙相(xiàng)流體的流量,蒸汽(qi)壓力波動将引起(qi)蒸汽密度的🔞變化(huà),流量計示值産生(shēng)附加誤差。
1.2蒸汽流(liú)量測量
對于蒸汽(qì)流量測量的研究(jiu)和應用都指出,影(ying)響蒸汽流量準确(què)計量的因素主要(yào)有以下幾方面:
1)實(shi)際蒸汽流量低于(yú)流量計的可精确(que)計量的最小流量(liang)(即量程比不足);
2)流(liu)量計上下遊安裝(zhuāng)的直管段不足(存(cún)在流動擾動);
3)蒸汽(qi)的密度補償不正(zhèng)确(測溫測壓不準(zhǔn));
4)蒸汽中含水(未作(zuo)幹度補償);.
5)現場存(cun)在振動和幹擾(渦(wō)街流量計);
6)差壓傳(chuan)送誤差( 差壓式流(liu)量計 )等等。
　　由于蒸(zheng)汽本身的物理特(te)性,即在輸送過程(chéng)中常常是以汽、水(shuǐ)兩⭐相流出現(即飽(bao)和蒸汽的幹度小(xiao)于100%),如果在蒸汽計(jì)量中沒有對幹度(du)進行修正，測量的(de)精度必定大爲下(xia)降[2]。在蒸汽計量中(zhong),爲實現正确的測(cè)量，研究的一一個(gè)方🈲向是設法保持(chi)測量點處的蒸汽(qì)幹度以滿足要求(qiu),必要🙇🏻時還要采取(qǔ)其他補償措❗施。近(jin)年來還有🌈人提出(chū)“以能量🔆替代質量(liang)作爲蒸汽的結算(suan)單♈位”。
2蒸汽流量計(ji)選型
2.1蒸汽流計的(de)類型及其優缺點(diǎn)
　　目前在工業上使(shǐ)用的流量計的類(lei)型非常多,其中适(shi)❤️合蒸💔汽流量測量(liang)的流量計既有其(qí)優點,也有使用上(shang)的缺點。爲🌈确保蒸(zheng)汽流量計的性能(neng)和精度,最㊙️重要的(de)是選用的流量計(jì)要符合所使用的(de)工況。表1對各類蒸(zheng)✌️汽流量計的優缺(que)點和應用情況進(jìn)行了💁比較。
 
　　國内目(mù)前使用比較流行(hang)的蒸汽流量計有(yǒu) 孔闆流量計 、 渦街(jiē)流量計 等。表2對某(mǒu)廠1990年在用的流量(liang)計進行了初步統(tong)計[4],表✨明孔闆流量(liàng)計和渦街流量計(ji)的使用占有主流(liu)地位。
 
　　随着技術的(de)進步和交流的增(zeng)加,孔闆流量計在(zài)精度和穩定性✊上(shang)的缺陷逐步被行(háng)業人士所認識,近(jìn)年來🤩孔闆流量計(jì)安裝量減少。而渦(wo)街流量計基于其(qi)原理.上的固有優(you)勢,70年代以來得到(dào)了迅速發展。據了(le)解,現在日本、歐美(měi)等發達國家使用(yòng)渦街流量計的比(bǐ)例大❌幅度上升,已(yi)經廣泛用于各個(ge)領域。渦街流量計(ji)在全球儀表行業(ye)引☁️起普遍重視,被(bei)公認爲未來有發(fā)展前景的流量計(jì)之一。渦街流量計(jì)将㊙️在未來流量儀(yí)表中📞占主導地位(wèi),是孔闆流量計的(de)🧡理想替代🐕産品。國(guó)内在近幾年開始(shi)逐步使用渦街流(liu)量計測量蒸汽流(liu)量,取得了不錯的(de)效果。
2.2熱帶廠蒸汽(qi)工藝條件與環境(jing)
　　熱帶廠目前使用(yòng)的蒸汽主要由加(jiā)熱爐爐内管道汽(qì)化産生🐅,蒸汽過渡(du)儲存在汽包中。設(shè)計要求汽包工作(zuò)壓力爲0.50~0.80MPa,正常工作(zuò)壓力爲0.70MPa左右。汽包(bao)産生的蒸汽流量(liang)爲3.0t/h。蒸汽通過DN100的🈲管(guan)道輸送，蒸汽終端(duan)用戶爲食堂和浴(yu)室,蒸汽主要用于(yu)加熱。圖2對熱帶廠(chǎng)的蒸汽去向作了(le)⛹🏻‍♀️簡單的說明。.
 
　　熱帶(dai)廠蒸汽使用量從(cóng)一天的時間段來(lái)看,存在着🌂用量🌈大(da)小✌️變化大、短時間(jian)集中用汽、大部分(fen)時間用汽小而均(jun)勻的特點。按季節(jie)來看，冬季的用汽(qi)量要明顯大于夏(xia)季。表3對熱帶廠的(de)蒸汽使用情況作(zuo)了簡單分析。
 
　　表3表(biao)明,測量熱帶廠蒸(zheng)汽流量還需解決(jué)--個小流量的問♊題(ti)。
2.3蒸汽流量測量方(fang)案
　　由于現場安裝(zhuāng)流量計的條件限(xiàn)制,且蒸汽管道附(fù)近的振動源比較(jiao)多，受到頻繁的機(ji)械振動影響，因此(cǐ)決🐕定選用新型的(de)抗振型渦街流量(liàng)計。
　　該型渦街流量(liang)計在強度達2g、5~110Hz的強(qiang)大全向振動幹擾(rǎo)下,所有滿管式氣(qì)體流量計依舊保(bǎo)持優于0.5%精度、插入(ru)式氣體流量計依(yī)舊保持優于1.0%的精(jing)度。它的所有指标(biāo)能符合形式實驗(yan)要求，抗👅振性能良(liang)好，能解決渦街流(liú)量計由于振💔動引(yǐn)起誤差的不足。
　　經(jīng)過對檢測的蒸汽(qì)現場數據測量和(he)計算,發現該蒸汽(qì)💃🏻處于熱水與蒸汽(qì)的臨界點,即發生(shēng)溫度或者壓力的(de)微弱變化時,蒸汽(qi)可能轉化爲熱水(shuǐ)，也可能由熱水👅轉(zhuan)化爲蒸汽。
　　根據熱(re)帶廠蒸汽使用情(qíng)況、工藝條件及現(xian)場環境;對于可能(néng)☔出現的時爲熱水(shuǐ)、時爲蒸汽的情形(xing);制定了流量計的(de)安裝方案，即在流(liu)量計安裝上遊管(guan)道适當位置安裝(zhuāng)一隻用于減壓的(de)閥門❌,使得通過管(guan)道的熱水因壓力(lì)的🛀大幅度下降而(ér)變成蒸汽。該方案(àn)通過降低壓力保(bao)證管道内始終是(shì)單相蒸汽,爲蒸汽(qì)渦街流量⭐計創造(zao)檢測必須的條件(jian)。
3效果分析
　　根據既(jì)定方案在現場安(an)裝了抗振型渦街(jie)流量計🈲,安裝後的(de)🌏效果見圖3。
 
　　流量計(jì)安裝後進行現場(chang)調試。小流量測試(shì)采取的辦法是完(wan)全關閉下遊用戶(hù)的蒸汽閥門,使通(tong)過流量計的蒸汽(qì)逐步減小至零,同(tóng)時觀察二次儀表(biǎo)顯示的數據變化(huà)。經過反複幾次的(de)測試,均觀察到蒸(zhēng)🌈汽流量數據逐步(bu)變小直至零流量(liang)的現象。這初步說(shuo)明不存在小流量(liàng)測量數據失真的(de)情況。對各個☔時間(jian)蒸汽瞬間流量的(de)記錄(表4.1)說明随着(zhe)終端用戶蒸汽用(yong)量的變化,流量計(ji)💛的測量數值能準(zhǔn)确的、實時的做出(chū)反應。
 
　　對渦街流量(liang)計的抗振性能用(yong)簡單方法做了驗(yan)證。在大流量和小(xiao)流量兩種情況下(xià)，分别對流量計兩(liǎng)側的蒸汽管道進(jìn)行大力度的敲擊(jī),經多次試驗觀察(cha),未發🚶現數據出現(xiàn)突然變化的現象(xiàng)。這說明抗振型渦(wo)街流量計能處理(lǐ)振動對流量測量(liang)的幹擾，能有效解(jie)決渦㊙️街流量計因(yīn)振動引起誤差的(de)缺陷。
　　抗振型渦街(jie)蒸汽流量計使用(yòng)一個月,對數據進(jin)行㊙️收集和統計,得(de)到每天蒸汽用量(liang)(參見圖4)。
 
　　對圖4的進(jìn)行分析可以得到(dào)下面的結論,蒸汽(qì)的每天流量⁉️比較(jiào)均勻，變化不大，流(liú)量曲線比較平緩(huǎn),基本在14-19t/h之間波動(dong)。對照表4的瞬間流(liu)量數據,說明流量(liang)計的測量數據👌是(shi)準确的，與試驗預(yù)期的蒸汽用量符(fú)合。
4結語
　　渦街流量(liang)計在蒸汽和低壓(yā)氣體的流量測量(liang)方面得到了廣泛(fan)應用,但抗振性差(chà)、抗幹擾能力弱的(de)缺陷局限了🔞它的(de)應用。熱帶廠選用(yong)抗振型渦街流量(liàng)🏃🏻‍♂️計進行蒸汽流量(liang)測量，從使用💚效果(guo)上來看,能完全滿(mǎn)足小流👌量蒸汽在(zài)千擾信号強烈的(de)環🐕境下的測☀️量使(shi)用。通過一段時間(jiān)的觀察,流量計運(yun)行穩定，測量數據(ju)準确。抗振型渦街(jiē)流量👄計本身所具(jù)有的優勢,使得它(tā)🛀🏻在流量測量方面(miàn)得到更多的應用(yong)。

本文來源于網絡(luo),如有侵權聯系即(jí)删除！