℃的飽和蒸汽對(duì)應(yīng)的優(yōu)良?jí)毫χ禐?/span>0.476MPa。絕壓為0.6Mpa 的飽和蒸汽對(duì)應(yīng)的溫度為158.94℃。而過熱蒸汽的溫度和壓力并不一一對(duì)應(yīng)，在圖中是在飽和曲線以上的區(qū)域。例如：150℃的蒸汽當(dāng)其壓力值大于0.476Mpa時(shí)，就稱其為過熱蒸汽。只是過熱度不同。壓力值等于0.476Mpa時(shí)，稱為飽和蒸汽。 另外還有一個(gè)概念是濕蒸汽（干蒸汽），蒸汽的溫壓狀態(tài)在飽和曲線以下區(qū)域時(shí)我們就不能稱其為蒸汽而是水了。飽和蒸汽實(shí)際上是水分子由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的臨界值，飽和蒸汽由于溫度或壓力的改變部分氣態(tài)水分子轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，即蒸汽中攜帶了部分的水時(shí)就稱其為“濕蒸汽"。*氣態(tài)水分子稱為“干蒸汽"。濕蒸汽在管道中實(shí)際上是兩相流，會(huì)影響流量?jī)x表的計(jì)量精度。當(dāng)蒸汽攜帶的水量較大時(shí)，其對(duì)管道中的儀表及閥門等設(shè)備沖擊很大，可能損壞某些設(shè)備，俗稱“水錘"。解決濕蒸汽的方法是保持蒸汽的過熱度，例如：加強(qiáng)管道保溫，注意倍壓等，還應(yīng)注意管道排水。
2 測(cè)量蒸汽流量?jī)x表的分類及選擇
目前，測(cè)量蒸汽流量的儀表主要有渦街流量計(jì)、差壓式（孔板、均速管、彎管）流量計(jì)、分流旋翼式流量計(jì)、阿牛巴流量計(jì),浮子式流量計(jì)等，但從儀表工作原理上來講主要分為渦街和差壓兩大類。這里主要討論渦街流量計(jì)、孔板流量計(jì)。蒸汽流量測(cè)量在80年代以前普遍采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì),但從流量?jī)x表發(fā)展?fàn)顩r來看,孔板流量計(jì)盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣；人們對(duì)它的研究也*充分，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)*完整，但用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)來測(cè)量蒸汽流量，它仍存在一些不足之處：其一，壓力損失較大；其二，導(dǎo)壓管、三組閥及連接頭容易泄漏；其三，量程范圍小，一般為3：1，對(duì)流量波動(dòng)較大易造成測(cè)量值偏低。而渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現(xiàn)象。
另外， 渦街流量計(jì)的壓力損失小，量程范圍寬， 對(duì)飽和蒸氣測(cè)量量程比可達(dá)30：1。因此，隨著渦街流量計(jì)測(cè)量技術(shù)的成熟，渦街流量計(jì)的使用越來越受到人們的青睞。
下面為渦街流量計(jì)及孔板流量計(jì)的對(duì)比：
1、渦街流量計(jì)與孔板流量計(jì)目前的技術(shù)水平
渦街流量計(jì)的基本結(jié)構(gòu)由渦街發(fā)生體、檢測(cè)元件、信號(hào)處理放大電路組成，目前對(duì)于渦街發(fā)生體的研究已達(dá)到相當(dāng)完善的程度，以三角型發(fā)生體為*佳型體，檢測(cè)元件有熱敏電阻、應(yīng)變片、壓電晶體、差動(dòng)電容、超聲波等。信號(hào)處理部分有許多已微機(jī)化。
渦街流量計(jì)具有安裝方便（可直接在管道上安裝）、體積小、互換性強(qiáng)、長(zhǎng)期運(yùn)行精度高，可適用于大多數(shù)液體、氣體和蒸氣測(cè)量。目前世界市場(chǎng)的渦街流量計(jì)的銷售額每年遞增30%左右。
目前,孔板流量計(jì)的技術(shù)發(fā)展水平仍以確定的經(jīng)驗(yàn)公式為基礎(chǔ)，1980年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將R541與R781兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)合并成標(biāo)準(zhǔn)ISO5167（1980）。
孔板節(jié)流裝置由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低、可靠等優(yōu)點(diǎn)，它幾乎適用于所有介質(zhì)測(cè)量，而與之配套的差壓變送器發(fā)展迅速，使其本身具有的不足得以彌補(bǔ)。
2、渦街流量計(jì)與孔板流量計(jì)綜合性能評(píng)價(jià)
孔板流量計(jì)（簡(jiǎn)稱孔板）由節(jié)流件取壓裝置和差壓變送器組成，導(dǎo)壓管對(duì)于易凍的場(chǎng)所需要有伴熱措施，一個(gè)流量測(cè)量回路靜密封點(diǎn)為20個(gè)左右，使用中存在如下問題：
易凍、易堵、易漏、伴熱容易造成差壓變送器器件老化、某些場(chǎng)合導(dǎo)壓管需加隔離液，由于伴熱或工藝操作不穩(wěn)，正、負(fù)導(dǎo)壓管隔離液液線常常不等，產(chǎn)生液柱差，使流量指示不準(zhǔn)。
以上都會(huì)使流量系數(shù)發(fā)生變化，測(cè)量精度降低,管縮短導(dǎo)壓管把差壓變送器直接安裝在管道上，但仍有流動(dòng)的死區(qū)。
渦街流量計(jì)（簡(jiǎn)稱渦街）只有3個(gè)靜密封點(diǎn)，不易泄漏，沒有流動(dòng)的死區(qū)，不需伴熱保溫，不受流體重度、溫度、壓力、和粘度等影響，流量系數(shù)長(zhǎng)期不變。
但渦街在有振動(dòng)場(chǎng)合使用時(shí)，會(huì)使流量測(cè)量不準(zhǔn)。目前，市場(chǎng)上已推出抗振型的渦街，來克服振動(dòng)對(duì)流量測(cè)量不準(zhǔn)的影響。
（1）初步投資
一臺(tái)進(jìn)口渦街大約2萬元人民幣（Dn15-Dn80），而一臺(tái)節(jié)流裝置包括差壓變送器、孔板及法蘭、導(dǎo)壓管、閥門、保溫箱或保護(hù)箱也需1.5萬元人民幣，從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看、采用渦街仍然是合算的。
(2）安裝費(fèi)用
渦街安裝簡(jiǎn)單，只需保證流量計(jì)前后有一定的直管段即可，孔板直線段、同心度、導(dǎo)壓管、變送器、保溫箱都有一定的安裝要求、安裝費(fèi)用是渦街的數(shù)倍。
（3）維護(hù)費(fèi)用
渦街除在計(jì)量上要求周期性標(biāo)定外，一般不會(huì)出現(xiàn)故障，而孔板則不然，消泄漏，定期排污，灌隔離液，更換導(dǎo)壓管、閥門、保溫、清洗孔板等，有一定的維護(hù)量。如200套流量孔板測(cè)量回路（需保溫伴熱），每二年，保溫伴熱系統(tǒng)改造就得投入一定的維修費(fèi)，這還不包括差壓變送器的更新，孔板更新費(fèi)用。算下來足可以買一定數(shù)量的進(jìn)口渦街.
（4）運(yùn)行成本
1.蒸氣消耗費(fèi)用
如200套流量孔板測(cè)量回路（需保溫伴熱），每個(gè)伴熱點(diǎn)耗汽0.02t/h，如果每年平均按4300小時(shí)計(jì)算，蒸汽費(fèi)用為40元/噸，則每年需消耗蒸汽費(fèi)用大約為68.8萬元,每個(gè)回路每年耗費(fèi)用為0.344萬元。
2.能耗費(fèi)用
渦街的壓力損失比孔板小，約是孔板的1／15。因此，長(zhǎng)期的運(yùn)行對(duì)泵及風(fēng)機(jī)能耗費(fèi)少?？装迨菧u街15倍，當(dāng)用于氣體或蒸汽流量測(cè)量時(shí)，由于密度小，同一管徑體積流量大，壓力損失更是嚴(yán)重，耗能費(fèi)更高。
3.泄漏排污費(fèi)
排污費(fèi)視排污次數(shù)，一般為每年約20次左右，排出的污物及物料污染大氣環(huán)境，污水超標(biāo)，環(huán)保部門也要對(duì)其罰款。
（5）長(zhǎng)期運(yùn)行精度
孔板的設(shè)計(jì)系統(tǒng)精度1.5%-2.5%，由于差壓與流量是非線性關(guān)系，當(dāng)流量低于30%時(shí)，誤差增大，氣體更為嚴(yán)重，另一方面，由于使用介質(zhì)的長(zhǎng)期磨損，銳角變鈍，使流量系數(shù)發(fā)生變化，也是影響精度的一個(gè)重要原因。
由于渦街的特殊結(jié)構(gòu)，當(dāng)精度經(jīng)實(shí)際確定后（約為0.5%-1%測(cè)量值），精度幾乎是不變的。
（6）可互換性
同一臺(tái)渦街可測(cè)量氣體、液體及蒸汽的流量，電子線路板及敏感元件對(duì)不同口徑的流量計(jì)來說都有是通用的，信號(hào)輸出通常有三種形式：脈沖、模擬及數(shù)字信號(hào)?？梢酝ㄟ^電路板的開關(guān)來切換，用戶可隨時(shí)根據(jù)自己的需要切換到另一種輸出信號(hào)。更改量程也很容易，對(duì)模擬輸出來說，只需改變輸入的脈沖頻率就行了。
孔板則不然，孔徑是為特定的介質(zhì)而設(shè)計(jì)的，互換性差，改變量程也比較困難，需重新計(jì)算孔板。
（7）量程比
由于渦街的輸出頻率與流量成線性關(guān)系，則流量的量程比可達(dá)20：1－80：1，例如：Foxboro公司的渦街流量計(jì)測(cè)量氣體及蒸氣的量程比為80：1，測(cè)量液體的量程比為40：1，能適應(yīng)工藝流量測(cè)量量程較大的要求，精度仍能保證。
差壓流量計(jì)的差壓與流量成非線性關(guān)系，在小流量時(shí)測(cè)量不準(zhǔn)，量程比只有3：1－5：1。如果擴(kuò)大量程比，必須設(shè)法提高差壓變送器的精度。
（8）可靠性
現(xiàn)在有種更為可靠的渦街出現(xiàn)，它在一個(gè)表體上安裝了兩套電子線路、兩套敏感元件，且相互獨(dú)立，可用于重要的流量測(cè)量場(chǎng)合，差壓式流量計(jì)難以做到這點(diǎn)。
（9）節(jié)能效果
如蒸氣用量為120t/h,壓力為3.9Mpa,溫度為445 o C,如果用孔板測(cè)量蒸氣，造成壓力損失為0.03-0.05Mpa，如按0.03Mpa算，這塊孔板所耗電能為82kW，按一年300天計(jì)，每年耗電59萬kW/h折算標(biāo)準(zhǔn)煤為68.5t,如果采用渦街能耗僅為孔板的1/15-1/20,若以1／20計(jì)，則每年僅耗煤3.34噸，僅占孔板能耗的3.33%。
（10）一次元件的流量特性對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響
由于渦街的輸出頻率與流量成線性關(guān)系，當(dāng)它與調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)器集成一個(gè)控制系統(tǒng)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)時(shí)滯和時(shí)間常數(shù)都小到可忽略的一個(gè)滯后環(huán)節(jié)，可視為比例環(huán)節(jié)，廣義對(duì)象的特性*取決于回路中其他環(huán)節(jié)，對(duì)控制系統(tǒng)幾無影響，
孔板則不然，由于它的輸出與流量成線性關(guān)系，回路增益隨著流量而變化，雖然利用調(diào)節(jié)閥的流量特性來補(bǔ)償廣義對(duì)象的線性影響，但效果并不明顯，因此，必須引入開方器，開方器的引入雖然使廣義對(duì)象的特性不隨工作點(diǎn)而變化，明顯改變了調(diào)節(jié)品質(zhì)，但在小流量時(shí)反應(yīng)快、靈敏、容易引起系統(tǒng)調(diào)節(jié)誤差增大。
綜上所述，渦街在許多流量測(cè)量中用渦街來代替孔板是可行的，既省錢又省力，它確實(shí)給流量測(cè)量來許多好處。
3 渦街流量計(jì)的原理及分類
1、渦街流量計(jì)是根據(jù)“卡門渦街"原理研制成的一種流體振蕩型流量?jī)x表。在流動(dòng)的流體中插入一個(gè)斷面為非流線型柱狀物體時(shí)，在柱體后部?jī)蓚?cè)會(huì)產(chǎn)生兩列交錯(cuò)排列的旋渦。
旋渦分離的頻率與流速成正比，與柱體的寬度成反比，可以用下式表示：
f=St×V/d 公式(1)
式中：
f：旋渦分離頻率
St：無量綱常數(shù)(斯特勞哈爾數(shù))
V：柱體側(cè)面的流速
d：柱體的迎流面寬度
由式(1) 可見，通過測(cè)量旋渦的分離頻率便可測(cè)出流體流速和瞬時(shí)流量。斯特勞哈爾數(shù) St是可通過實(shí)驗(yàn)確定的無量綱常數(shù)。斯特勞哈爾數(shù)St與雷諾數(shù)Re 函數(shù)關(guān)系中的線性部分，目口是渦街流量計(jì)的線性測(cè)量范圍。檢測(cè)出頻率f即可求得管內(nèi)流體的流速，再由流速求出體積流量。一段時(shí)間內(nèi)輸出的脈；中數(shù)與流體的體積之比(流過單位體積流體對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù))稱為儀表系數(shù)(K 系數(shù))。
K=N/Q(1/m 3) 公式( 2)
式中：
K ：儀表系數(shù)(脈沖/米 3)
N：脈沖數(shù)
Q：流體體積(米 3)
安銳公司的AVS100系列渦街流量傳感器的旋渦釋放頻率是由旋渦交替地作用于檢測(cè)傳感器（探頭）上的應(yīng)力通過在它內(nèi)部的壓電元件來檢出的。旋渦在柱體后部?jī)蓚?cè)交替分離，產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，安裝在柱體后面尾流中的探頭感受到交變力(見圖二)；埋設(shè)在探頭體內(nèi)部的壓電晶體元件受到交變力的作用產(chǎn)生交變電荷；交變電荷信號(hào)經(jīng)檢測(cè)放大器處理后，以頻率信號(hào)輸出(傳感器)，或進(jìn)一步變換成與流量成比例的4-20mA 直流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出(變送器)。
2、渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)分類
目前在國(guó)內(nèi)銷售的渦街流量計(jì)按旋渦發(fā)生體與檢測(cè)體的位置結(jié)構(gòu)可分為一體式和分體式兩大類。
一體式結(jié)構(gòu)是指發(fā)生體和檢測(cè)體安裝在同一部件中，該部件既分離產(chǎn)生旋渦又檢測(cè)旋渦的脈沖數(shù)。發(fā)生體在儀表內(nèi)采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，可感受旋渦沖擊力。檢測(cè)體位于發(fā)生體內(nèi)，通過發(fā)生體的震蕩檢測(cè)旋渦脈沖數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)體不與測(cè)量介質(zhì)接觸，可提高其壽命。缺點(diǎn)是懸臂梁結(jié)構(gòu)易被介質(zhì)中的臟污（如蒸汽中結(jié)垢、煤氣中的焦油等）堵死而失去震蕩能力，從而使檢測(cè)體無法檢測(cè)脈沖數(shù)而使儀表無法工作。另外，由于發(fā)生體的質(zhì)量較大，受重力影響大，所以抗振性能較差。
分體式結(jié)構(gòu)的發(fā)生體和檢測(cè)體是分離安裝在儀表中的不同位置。這種結(jié)構(gòu)在儀表的抗振性能及耐臟污上有很大提高。缺點(diǎn)是檢測(cè)體與測(cè)量介質(zhì)直接接觸，一旦檢測(cè)體發(fā)生故障更換時(shí)需切斷流量，會(huì)給用戶帶來麻煩。由此而知分體式結(jié)構(gòu)儀表對(duì)檢測(cè)體的質(zhì)量要**很高的。分體式結(jié)構(gòu)的渦街流量計(jì)按發(fā)生體和檢測(cè)體的位置不同又可分為分體內(nèi)置式和分體外置式兩種結(jié)構(gòu)，內(nèi)置式儀表的檢測(cè)體與發(fā)生體安裝在同一中心點(diǎn)上，發(fā)生體兩側(cè)開孔取信號(hào)。外置式儀表的檢測(cè)體安裝于發(fā)生體后端，如圖（三）中的旋渦發(fā)生處。內(nèi)置式與外置式結(jié)構(gòu)并沒有本質(zhì)區(qū)別，但內(nèi)置式結(jié)構(gòu)由于開孔處也有被臟污堵塞的問題，故在現(xiàn)場(chǎng)使用中耐臟污的能力不如外置式理想。
4 正確選型、安裝、調(diào)試并用好渦街流量計(jì)
（一）、用好渦街流量計(jì)是需要各方面配合的系統(tǒng)工程
1.*的設(shè)計(jì)和高品質(zhì)的產(chǎn)品是基礎(chǔ)
*設(shè)計(jì)不佳和粗制濫造的渦街隨處可見
*可靠性是產(chǎn)品的**質(zhì)量
2.正確選型是滿意使用的前提
*渦街測(cè)量原油，生油，氫氣等高黏度介質(zhì)有附加條件（溫度管徑，流量）
*如何面對(duì)大管道小流量的工藝設(shè)計(jì):以流量定呂徑，采取縮管，利多弊少
（二）、渦街流量計(jì)類型
渦街流量計(jì)的系統(tǒng)按信號(hào)類型分為流量傳感器和流量變送器
渦街流量計(jì)的系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)和安裝可分為一體型和分離型。分離型在于使檢
測(cè)電路部件脫離高溫，地下或高空等惡劣或不便的環(huán)境。
渦街流量計(jì)的系統(tǒng)按供電電源類型又可分為系統(tǒng)供電和電池供電
渦街流量計(jì)還可選擇是否有當(dāng)?shù)仫@示
（三）、合理的選擇原則是：
1.滿足基本功能，不追求錦上添花
2.可選基本型儀表就不選取特殊型儀表
3.盡量避免采用模擬信號(hào)傳輸?shù)南到y(tǒng)
4.要與原有系統(tǒng)協(xié)調(diào)，也要考慮末來的更新和發(fā)展
5.采用廣義性能價(jià)格比概念，綜合性能，可靠性和安裝，維修費(fèi)用進(jìn)行比較
（四）、選型前應(yīng)完成的兩個(gè)基本工作：
1.由給定流量范圍（通過計(jì)算）確定流量計(jì)口徑
2.根據(jù)介質(zhì)壓力，溫度管道連接及其他現(xiàn)場(chǎng)條件要求確定流量計(jì)的具體型號(hào)
口徑計(jì)算的依據(jù)：工藝參數(shù)和儀表數(shù)據(jù)
參數(shù)的單位換算，介質(zhì)物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫
儀表參數(shù)數(shù)據(jù)庫：流量，流速，阻力損失
（五）、選型前應(yīng)了解的其他信息：
*儀表原理，特點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)合等
*儀表的結(jié)構(gòu)，外形及安裝尺寸
*與儀表相配的附件，配套儀表信息
（六）、正確安裝帶來滿意使用
*動(dòng)手安裝前務(wù)必先閱讀操作手冊(cè)
*位置，直管，方位，流向，法蘭對(duì)中
*電氣接線：需用心連接，先查后通電
（七）、儀表調(diào)整和故障處理：
*儀表調(diào)整時(shí)，先核實(shí)工況條件，然后根據(jù)廠家的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)整
*遵循“確認(rèn)現(xiàn)象-判定原因-動(dòng)手處理"的程序。
（儀表無流量顯示并不等于儀表出故障）
另外值得注意的是：
目前我國(guó)對(duì)蒸汽的計(jì)量記錄及結(jié)算值的單位基本上是質(zhì)量流量，即噸或公斤。而蒸汽流量計(jì)測(cè)量值均是體積流量，即立方米。這就需要實(shí)時(shí)采集蒸汽的溫度和壓力，在積算儀或計(jì)算機(jī)中計(jì)算出密度進(jìn)行補(bǔ)償。（飽和蒸汽的溫度壓力一一對(duì)應(yīng)，只需單路補(bǔ)償。）
以測(cè)量過熱蒸汽為例，使用渦街流量計(jì)時(shí)應(yīng)安裝壓力變送器和溫度傳感器采集壓力和溫度進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。
綜上所述，蒸汽流量?jī)x表的選用是非常重要的，準(zhǔn)確測(cè)量蒸汽流量是生產(chǎn)部門都需要和普遍關(guān)心的問題。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高測(cè)量水平的呼聲越來越高。因此，應(yīng)針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際情況，做一些細(xì)致的技術(shù)工作，切實(shí)探索出一條蒸汽流量測(cè)量的成功之路。
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