在供熱企(qi)業中， 蒸汽的計量(liang)是關系到整個企(qi)業生産成本的主(zhu)要因素， 特别是在(zai)貿易結算中的使(shi)用， 更是關系到供(gòng)需雙方經濟利益(yì)的關鍵環節。 因此(cǐ)，在蒸汽計量中如(ru)何最大限度地保(bao)障計量的準确率(lü)， 正确設計和選用(yong)合理。
　　在經過 10 餘年(nián)的供汽生産，在蒸(zheng)汽計量過程中，使(shǐ)用的孔、噴嘴等标(biao)準節流裝置、 渦街(jiē)流量計、 彎管流量(liàng)計、以及最近使用(yong)過的 V 形内錐節流(liu)裝置。在此，根據自(zi)己的經驗，談一下(xià)對這幾種流量計(jì)在實際應用中的(de)看法。
1孔闆流量計(jì)
　　在蒸汽測量中， 孔(kǒng)闆流量計 已廣泛(fàn)使用達幾十年之(zhī)久，其優勢是不言(yán)而喻的。 孔闆流量(liang)計的價格便宜，國(guó)外早有成熟的國(guó)際标準，我國也早(zao)已制定出标準節(jie)流裝置的國家标(biao)準 ，GB/T2624-93 就 是 等 效 采 用(yong) ISO5157-（1991）的國際标準。 因此(ci)孔闆流量計是公(gōng)認的标準全面、使(shǐ)用廣泛的節流裝(zhuang)置，其具體原理與(yǔ)流量公式不再累(lei)述。 但是在長期的(de)使用過程中， 孔闆(pǎn)流量計的缺點也(ye)越來越明顯，主要(yao)爲：
（1）孔闆存在着不(bú)可避免的 “銳角磨(mo)損 ”和“積污”問題，随(sui)着使用時間的增(zeng)加流量系數越來(lai)越大，儀表示值越(yue)來越小，流速較高(gao)的場合，這種變化(huà)更是驚人。
（2）孔闆的(de)量程比較小，在實(shí)際應用中爲4：1～5：1，存在(zài)線性差等缺點。 在(zài)供汽、供熱計量中(zhōng)，由于用戶用量波(bō)動很大，流量的上(shàng)下限常常超過 10：1，甚(shèn)至達到 20：1，這對孔闆(pan)計量是非常困難(nan)的。 孔闆流量計其(qi)實際的流量系數(shu)是随着被測流體(tǐ)的雷諾數 Re 的變化(huà)而變化，特别是在(zai)雷諾數爲 2×103<Re<105内，流量(liàng)系數對 Re 的變化非(fēi)常敏感。 例如一個(gè)β=0.73 的角接取壓孔闆(pan)因流量減少導緻(zhi) Re由 5×103降到 Re=104時， 相當于(yú)流量從額定工況(kuàng)下降到 20%額定工況(kuang)下工作， 而這時的(de)流出系數将不會(huì)保持設計的數值(zhi)， 其變化增大 2.2%。
（3） 孔闆(pan)的管路直管段長(zhǎng)度及孔闆安裝的(de)規範性要求高，而(er)管道上閥門、彎頭(tou)、縮徑、分管等往往(wang)是不可避免的。 孔(kǒng)闆對直管段的要(yào)求大多數很難滿(man)足要求， 特别是國(guó)際标準化組織公(gōng)布了新修訂的 ISO5167:2003 （E）新(xīn)标準後，提出了全(quan)新的和加長的要(yào)求。 如：一個 β=0.6 的孔闆(pan)安在單個 90 度彎頭(tou)後，舊标準前直管(guǎn)段爲 18D 而新标準爲(wei) 42D。
（4）在多年的使用中(zhong)發現，往往孔闆的(de)機械幾何尺寸難(nán)以保證。 按照國标(biāo)規定孔闆的開孔(kǒng)邊緣圓弧半徑不(bu)大于 0.0004d，這在加工中(zhong)是難以保證的。
（5）在(zai)實際使用中，在設(shè)計時很難提供正(zheng)确的管道直徑參(cān)數， 往往以公稱直(zhí)徑代替管道直徑(jìng)。 這樣一來，與實際(jì)值相差越大帶來(lái)的誤差越大。
（6）孔闆(pan)流量計的壓損過(guò)大，一個孔闆的β=0.45~0.75， 其(qí)壓力損失爲最大(da)差壓值的78%～47%， 顯然這(zhe)對終端壓力已非(fei)常低的用戶是不(bú)合适的。
　　雖然孔闆(pan)流量計有以上許(xǔ)多缺點， 但孔闆流(liu)量計是所有節流(liu)式流量計内外獲(huò)取數據最多的計(ji)量裝置， 如何對付(fù)孔闆孔口鈍化、 流(liu)出系數不穩定已(yi)取得了豐碩的成(chéng)果。 它是一種可以(yi)幹校驗的标準節(jiē)流裝置，因此在實(shi)際使用中，如果流(liú)量較爲穩定，充分(fen)考慮磨損問題，及(jí)時對孔闆進行修(xiū)正，在蒸汽計量中(zhong)依然是十分可靠(kào)的。
2渦街流量計
　　對(dui)于 渦街流量計 ，受(shou)早期國内渦街流(liu)量生産質量和技(jì)術條件的影晌， 渦(wō)街在蒸汽計量中(zhong)未能得到普及和(he)使用。 随着技術水(shui)平的提高，渦街流(liu)量計的優點也得(de)到重視。
　　渦街流量(liàng)計的優點主要爲(wèi)結構簡單，安裝維(wéi)護方便；量程比較(jiào)寬；在一定的雷諾(nuò)數範圍内輸出信(xin)号不受流體的物(wù)性（密度、粘度）影晌(shǎng)， 因此可以在一種(zhong)介質中标定系數(shu)而用于其他介質(zhì)；壓損小。
但是， 渦街(jiē)流量計的缺點也(ye)是非常明顯的，主(zhǔ)要爲：
（1）它不适用于(yú)低雷諾數測量，所(suo)以低流速蒸汽測(ce)量受限。
（2）測量蒸汽(qi)溫度不能高于 300℃。
（3）不(bu)适合于測量不幹(gàn)淨的介質。
（4）渦街流(liu)量計直管段要求(qiú)較長，在實際使用(yong)中不能低于 20D， 在孔(kǒng)闆流量計直管段(duan)要求加長的情況(kuang)下， 渦街流量計如(rú)何獲取更多的實(shí)驗數據， 對于現場(chǎng)安裝前直管段的(de)重要性更爲突出(chu)。
（5）受現場震動和電(dian)磁幹擾影晌大，對(dui)現場情況要求較(jiao)嚴格。
（6）當介質流速(sù)過大，層流邊界層(céng)向湍流過渡，雷諾(nuo)數超出測量範圍(wéi)，系統無法建立，測(cè)量結果變小。
（7） 至于(yu)渦街流量計的幹(gan)校驗目前尚無統(tong)一國家标準， 因此(cǐ)各個廠家生産加(jiā)工物理參數及标(biāo)定方式方法不能(neng)統一。
　　綜上所述，在(zài)蒸汽計量中，對于(yú)渦街流量計應慎(shen)重使用， 合理選型(xing)， 充分考慮現場條(tiao)件、雷諾數、流量波(bo)動範圍等因素，對(dui)于每一台渦街流(liú)量計必須實流标(biao)定。 在充分積累實(shí)驗數據的情況下(xia)盡早建立幹校驗(yan)标準。
3彎管流量計(jì)
　　彎管流量計雖然(rán)距今已有 90 多年的(de)曆史， 但是隻是近(jìn)十餘年來在我國(guo)才有了實際應用(yòng)，在我公司使用已(yi)有 7、8 年的曆史。彎管(guǎn)流量計的優點是(shì)：無壓力損失，在蒸(zheng)汽測量中節流件(jiàn)無可動部件，堅固(gu)結實，耐壓耐溫也(ye)較高。
　　對于彎管流(liú)量計在實際中的(de)測量精度及可用(yòng)性，提出幾點看法(fa)：
（1）在國際國内所有(you)的著書立學中，認(rèn)爲彎管流量計測(cè)量精度較低，在《流(liú)量測量節流裝置(zhì)設計手冊》 中明确(què)指出： 在 R/D≥1.25，Re>104時， 彎管流(liú)量計的流出系數(shu)相對不确定度爲(wei)±4%，因此精度并不高(gāo)。
（2） 彎管在測量蒸汽(qi)時要求蒸汽流速(sù)不能低于 7m/s，否則會(hui)引起較大誤差。 這(zhè)表明彎管流量計(ji)隻能工作在高雷(lei)諾數區域内， 流量(liàng)下限的測量是比(bi)較困難的。
（3） 彎管流(liu)量計在對其測量(liàng)原理的分析中，把(ba)流體在管道中流(liu)動認定是均速流(liú)動的。在實際中， 流(liú)體在管道中流動(dong)的速度是沿着管(guan)半徑方向開形成(cheng)一定的梯度的： 管(guǎn)中心的流速最快(kuài)，越接近管壁速度(dù)越慢，把不是平均(jun)流速的流體當成(chéng)平均流速的流體(tǐ)來對待，對流量計(ji)的測量精度肯定(ding)要帶來一定的影(yǐng)晌。
（4）彎管流量計的(de)差壓值較低，這樣(yàng)對變送器就提出(chū)較高的要求，增大(da)了投資成本。
（5）無法(fǎ)實現節流裝置的(de)幹校驗，必須每台(tái)表實流标定。
因此(cǐ)，基于以上考慮，認(rèn)爲彎管流量計在(zai)貿易結算中的使(shǐ)用還需實驗數據(jù)的支持和時間的(de)考驗。
4 V形内錐流量(liang)計
　　 V形内錐流量計(jì) 的英文名爲 V-CONE，它是(shì)近幾年發展起來(lai)的新型流量計， 它(ta)确實有許多其它(tā)流量計達不到的(de)優點。 主要有：①測量(liang)穩定性好；②對被測(cè)介質适應能力強(qiang)；③測量範圍寬；④适用(yòng)雷諾數範圍寬；⑤對(dui)直管段要求短；⑥壓(yā)力損失小；⑦差壓大(da)。 這些都是我們采(cǎi)用 V 形内錐流量計(jì)原因。
但 V 形内錐節(jie)流裝置目前仍是(shì)一種非标準節流(liú)裝置，它目前無法(fǎ)替代孔闆，主要有(yǒu)以下幾個問題：
（1）V 形(xing)内錐節流裝置迄(qi)今爲止，國内外資(zi)料都隻有 V 形内錐(zhui)節流裝置的一些(xie)照片、簡圖，沒有結(jie)構形式和技術要(yào)求的詳細資料。目(mu)前， 國内各生産廠(chang)仿制皆是自行設(shè)計、制造。 顯然結構(gòu)形式和技術要求(qiu)不統一，無法進行(hang)各廠産品性能的(de)相互比較和評價(jia)。
（2） 目前 V 形内錐節流(liu)出系數尚未見提(ti)出流出系數公式(shì)。 在某些廠家中有(yǒu)可膨脹性系數公(gong)式， 但是在結構形(xing)式和技術要求尚(shang)未标準化時， 可膨(péng)脹性系數公式隻(zhī)是代表該廠家試(shi)驗的結構形狀的(de)結果， 現在采用它(ta)作爲通用的一個(ge)公式是沒有試驗(yan)的根據的， 它隻能(néng)作爲一個參考的(de)公式使用。
（3） 節流式(shi)差壓流量計現場(chǎng)影響量主要爲二(èr)種流動特性的幹(gàn)擾， 即非充分發展(zhǎn)管流和 非 定 常 流(liu) 的 幹 擾 。 節 流 裝 置(zhi) 國 際 标 準ISO5167（1980 年版）經(jing)典文丘裏管的直(zhí)管段長度要求是(shì)很短的，其數據如(rú)下：
90°單彎頭 β＝0.3~0.75 時 ，L=0.5D~4.5D（L－節流(liu)件上遊直管段長(zhang)度）； 在同一平面上(shàng)90°雙彎頭 β＝0.3~0.75 時，L=1.5D~4.5D；在不同(tóng)平面上 90°雙彎頭 β＝0.3~0.75 時(shi)，L=0.5D~29.5D。
新修訂标準 ISO5167:2003（E）的數(shu)據如下：
　　90°單彎頭 β＝0.3~0.75 時(shi)，L=8D~16D；在同一平面或不(bú)同平面上 90°雙彎頭(tou) β＝0.3~0.75 時，L=8D~22D。
在 FLOMEKO2004 會議上， 英國(guó)流量專家 Reader-Harris 介紹關(guan)于 ISO5167:2003（E）制訂的演講中(zhōng)特别提到近年對(dui)經典文丘裏管的(de)研究試驗，發現 ISO5167（1980 年(nián)版）規定的直管段(duan)是太短了， 并且發(fa)現在不同介質的(de)試驗中經典文丘(qiu)裏管的特性不大(da)一樣， 幹氣體的 C 值(zhi)甚至比水高 3％，說明(ming)試驗應在更廣泛(fàn)的範圍内進行，才(cai)能得出正确的結(jie)論。 所以按此例，V 形(xing)内錐節流裝置現(xian)場安裝條件的研(yán)究試驗應該繼續(xu)進行， 才能得出可(ke)靠的結論。
（4）壓損問(wèn)題
　　标準節流裝置(zhi)（孔闆、噴嘴和文丘(qiu)裏管）和 V 形内錐節(jiē)流裝置的壓損如(ru)下：
孔闆：β＝0.45~0.75，ΔwΔp=0.78%~0.47%；

　　它是某一(yi)結構形式産品的(de)壓損。 比較上述節(jie)流裝置的壓損， 可(ke)見孔闆、V 形内錐、噴(pen)嘴屬于高壓損節(jiē)流件，V 形内錐處于(yu)孔闆與噴嘴之間(jian)。 文丘裏管爲低壓(yā)損節流件。
　　總之，V 形(xíng)内錐流量計爲我(wǒ)們蒸汽計量提供(gòng)了一種新的方法(fa)和思路， 但它是一(yi)種非标準的節流(liu)裝置， 在使用中亦(yì)應要求其實流标(biāo)定，嚴格安裝條件(jian)，在可能的情況下(xia)盡量加大直管段(duàn)，減少現場影響量(liàng)。
　　以上是我公司在(zài)使用中遇到的幾(jǐ)種用于蒸汽計量(liang)的流量計。 蒸汽計(jì)量是一個難題，每(měi)一種計量裝置都(dōu)有其優缺點， 分析(xi)其優劣點在于在(zai)實際使用中根據(jù)現場的使用條件(jiàn)應合理設計和選(xuǎn)型，靈活使用流量(liàng)計，不可拘泥于一(yī)格，努力保證計量(liang)的準确性。

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