摘(zhai)要：在集(ji)中供熱(re)自動化(hua)系統中(zhong)，流量是(shi)體現集(ji)中供熱(re)系統水(shui)力平衡(heng)和調節(jie)均衡供(gong)熱必不(bu)可少的(de)🐕參數之(zhi)一。流量(liang)測量主(zhu)要⛷️用于(yu)集中供(gong)熱的熱(re)源傳輸(shu)、熱力🏃‍♂️站(zhan)的流量(liang)監測、熱(re)用戶🈲的(de)分戶計(ji)量等方(fang)面。随着(zhe)集中供(gong)熱工程(cheng)自動化(hua)程度的(de)提高，工(gong)況檢測(ce)也越來(lai)越精細(xi)。在集中(zhong)供熱生(sheng)産過程(cheng)中，流量(liang)作爲🤟整(zheng)個系統(tong)中的重(zhong)要參數(shu)，對其測(ce)量顯得(de)尤爲✌️重(zhong)要。因此(ci)，在集中(zhong)供熱生(sheng)産過程(cheng)中，流量(liang)計 的選(xuan)擇是非(fei)常重要(yao)的。簡要(yao)介紹熱(re)力集中(zhong)供熱系(xi)統中常(chang)用流量(liang)計，包括(kuo)渦街流(liu)量計、差(cha)壓流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)，闡述了(le)其測量(liang)原理、選(xuan)用和安(an)裝要求(qiu)，以🌈期爲(wei)日後的(de)相關工(gong)作提供(gong)參考。
　　集(ji)中供熱(re)測量的(de)流量是(shi)表示熱(re)水流過(guo)供熱管(guan)道截面(mian)的數量(liang)，而集中(zhong)供熱過(guo)程控制(zhi)的精細(xi)化使得(de)集中供(gong)熱系統(tong)💘對流量(liang)的測量(liang)點位越(yue)來越多(duo)，對測量(liang)精度的(de)要求不(bu)斷提高(gao)。在集中(zhong)供熱系(xi)統中，測(ce)量流量(liang)是爲了(le)使整個(ge)熱網保(bao)持平衡(heng)，通過流(liu)量調節(jie)🈲保證供(gong)熱效㊙️果(guo)。這樣做(zuo)，也⛱️便于(yu)與第三(san)方進行(hang)熱源結(jie)算。在集(ji)中供📧熱(re)生産過(guo)程中，如(ru)何選取(qu)适合✏️的(de)流量計(ji)呢？下面(mian)，結合工(gong)作中的(de)一些具(ju)體情況(kuang)做一些(xie)👈簡單的(de)闡述，以(yi)期爲相(xiang)關工作(zuo)者提供(gong)借鑒。
1流(liu)量的概(gai)念和流(liu)量計的(de)分類
　　流(liu)量是指(zhi)在一定(ding)時間内(nei)流過管(guan)道某橫(heng)截面流(liu)體的體(ti)積或質(zhi)量。在集(ji)中供熱(re)系統中(zhong)，熱介質(zhi)多爲高(gao)溫水和(he)蒸汽，因(yin)此，在集(ji)中供熱(re)生産過(guo)程中使(shi)用的👌多(duo)爲體積(ji)流量，通(tong)常用體(ti)積流量(liang)表征，用(yong)qv表示，單(dan)位爲m/h。一(yi)般流♉體(ti)在流動(dong)✊過程中(zhong)并非完(wan)全的均(jun)勻流動(dong)，測量時(shi)，默認在(zai)某單位(wei)截🔞面上(shang)的無限(xian)小單元(yuan)面積dA上(shang)的流動(dong)速度💯是(shi)勻速的(de)，速度爲(wei)v。此時，流(liu)過此單(dan)元面積(ji)上的流(liu)體流量(liang)可寫成(cheng)dqv＝vdA，而通過(guo)整個截(jie)面的流(liu)量qv爲qv＝vdA。當(dang)整個截(jie)面上的(de)流量分(fen)布是均(jun)勻的，約(yue)等同🤩于(yu)qv＝vA。質量流(liu)量與體(ti)積流量(liang)的關✊系(xi)可以表(biao)示爲🈲：
q＝pqv.（1）
式(shi)（1）中：p爲流(liu)體的密(mi)度。
　　對于(yu)集中供(gong)熱系統(tong)，瞬時流(liu)量測量(liang)是表征(zheng)管道内(nei)的實時(shi)流量。同(tong)時，在結(jie)算集中(zhong)供熱熱(re)量時，很(hen)多情況(kuang)下都需(xu)要總累(lei)計流量(liang)📐。總累計(ji)流量是(shi)指在一(yi)段時間(jian)内流過(guo)管道的(de)流量總(zong)和，即：
V＝∫qvdt.（2）
式(shi)（2）中：v爲總(zong)的體積(ji)量。
　　通常(chang)情況下(xia)，将測量(liang)瞬時流(liu)量的表(biao)計稱爲(wei)流量計(ji)，将檢💞測(ce)累計🏃流(liu)量的表(biao)計稱爲(wei)計量表(biao)。在集中(zhong)供熱系(xi)統中，流(liu)🈲量計💋有(you)顯示總(zong)量的作(zuo)用。流量(liang)是在動(dong)态⁉️中測(ce)得的一(yi)個量，所(suo)以🌐，流量(liang)測量過(guo)程與流(liu)體的物(wu)理特性(xing)、流體的(de)工作環(huan)境、流量(liang)計的安(an)裝位置(zhi)等有關(guan)。因此，在(zai)實☂️際工(gong)作中，要(yao)全面考(kao)慮各種(zhong)因素，确(que)定流量(liang)計的類(lei)型、測量(liang)方式，以(yi)及♍它在(zai)各種工(gong)況下的(de)運行情(qing)況，這樣(yang)才能達(da)到準确(que)測量🤞的(de)目的。流(liu)量檢測(ce)儀表包(bao)括體積(ji)流量儀(yi)表和質(zhi)量流🏃‍♀️量(liang)儀表2種(zhong)。在集中(zhong)供熱🎯的(de)過程中(zhong)，使用最(zui)多⚽的是(shi)體積流(liu)量儀表(biao)，因此，我(wo)們隻介(jie)紹🧑🏽‍🤝‍🧑🏻體積(ji)流量儀(yi)表。
　　由qv＝vdA可(ke)知，當某(mou)一管道(dao)中流體(ti)介質的(de)橫截面(mian)積A确定(ding)後，測算(suan)出流過(guo)此截面(mian)流體的(de)瞬時速(su)度v，就可(ke)以計算(suan)出此處(chu)✂️流體的(de)體積流(liu)量qv。根據(ju)這個原(yuan)理制作(zuo)的儀表(biao)被稱爲(wei)速度法(fa)體積流(liu)量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻儀表(biao)。速度法(fa)體積流(liu)量儀表(biao)通🤩常分(fen)爲 差壓(ya)式流量(liang)計 、電磁(ci)流量計(ji)、渦街流(liu)量計和(he)超聲波(bo)流量計(ji)等。在集(ji)中供熱(re)系統🆚中(zhong)，多使用(yong)的是速(su)度法體(ti)積流量(liang)儀表。
2常(chang)用流量(liang)計介紹(shao)
2.1渦街流(liu)量計
　　 渦(wo)街流量(liang)計 主要(yao)使用在(zai)自備燃(ran)煤鍋爐(lu)出口處(chu)，熱力站(zhan)一次網(wang)回水流(liu)🈲量監測(ce)中。渦街(jie)流量計(ji)是20世紀(ji)後期才(cai)慢慢🐉發(fa)展起來(lai)的，它利(li)用的是(shi)流體振(zhen)蕩工作(zuo)原理。渦(wo)街流量(liang)計分爲(wei)卡🌈門渦(wo)街和旋(xuan)進☁️式渦(wo)街2類。卡(ka)門渦街(jie)運用的(de)是自然(ran)振蕩的(de)卡門渦(wo)街原理(li)，旋✌️進式(shi)渦街則(ze)是利用(yong)強迫振(zhen)蕩的漩(xuan)渦旋進(jin)原理。目(mu)前，前者(zhe)應⭐用廣(guang)泛。在集(ji)中供熱(re)生産過(guo)程💛中，主(zhu)要運用(yong)的是卡(ka)門渦街(jie)式的渦(wo)街流量(liang)計🌈。
2.1.1測量(liang)原理
　　在(zai)管道中(zhong)，垂直于(yu)流體流(liu)向放置(zhi)一個非(fei)線性柱(zhu)體，流體(ti)流量🈲在(zai)流動過(guo)程中慢(man)慢增大(da)到某種(zhong)程度後(hou)，流體在(zai)非線性(xing)柱體兩(liang)側會交(jiao)替産生(sheng)兩列規(gui)則排序(xu)的漩🈲渦(wo)，如圖1所(suo)示。

　　如(ru)圖1所示(shi)，兩列漩(xuan)渦的旋(xuan)轉方向(xiang)相反，且(qie)從發生(sheng)體🏃🏻上分(fen)離出🈲來(lai)，平行但(dan)不對稱(cheng)，所以，這(zhe)兩列漩(xuan)渦被稱(cheng)爲卡🔱門(men)渦街（也(ye)稱“渦❌街(jie)”）。
　　渦街流(liu)量計的(de)結構如(ru)圖2所示(shi)。如圖2所(suo)示，渦街(jie)流量計(ji)😄的底部(bu)是渦街(jie)流量傳(chuan)感器，頭(tou)部是轉(zhuan)換電路(lu)。渦街流(liu)量傳感(gan)器包括(kuo)流體介(jie)質振動(dong)檢測元(yuan)器件和(he)♊漩渦生(sheng)産體。被(bei)測流體(ti)流過漩(xuan)🔞渦産生(sheng)體時會(hui)有規則(ze)的漩渦(wo)生成，此(ci)時，漩渦(wo)會産生(sheng)有規則(ze)變化的(de)升力，檢(jian)測元器(qi)件則會(hui)将此轉(zhuan)換爲交(jiao)替的頻(pin)率送給(gei)轉換電(dian)路部分(fen)，通過轉(zhuan)換電路(lu)輸出頻(pin)率信号(hao)或4-20MA電流(liu)信号。

2.1.2渦街(jie)流量計(ji)的安裝(zhuang)及相關(guan)注意事(shi)項
　　渦街(jie)流量計(ji)結構簡(jian)單實用(yong)，安裝程(cheng)序也很(hen)簡化，與(yu)經常使(shi)用的節(jie)流式差(cha)壓流量(liang)計相比(bi)，可以省(sheng)去引壓(ya)管和 三(san)閥組 等(deng)設備，節(jie)省維護(hu)工序和(he)經濟成(cheng)本。該流(liu)量計适(shi)用的介(jie)質種✂️類(lei)🔴比較多(duo)，比如氣(qi)體、液體(ti)、少部分(fen)的混合(he)流體。另(ling)外⭐，渦街(jie)流量計(ji)的測量(liang)精度也(ye)比較高(gao)，通常爲(wei)測量值(zhi)的±0.5%～±1.5%；測量(liang)範圍廣(guang)，可達10∶1或(huo)25∶1；壓損比(bi)較小，一(yi)般爲 節(jie)流式孔(kong)闆流量(liang)計 的25%；儀(yi)表适用(yong)性強。渦(wo)街流量(liang)計的産(chan)生漩渦(wo)很容易(yi)受到流(liu)速㊙️不👉穩(wen)定等因(yin)素的幹(gan)擾，因此(ci)，在安裝(zhuang)渦街流(liu)量計時(shi)，上遊側(ce)至少要(yao)有10D的直(zhi)管段，下(xia)遊側有(you)5D左🌈右的(de)直管段(duan)。在選擇(ze)安裝地(di)點🌐時，應(ying)注🤞意避(bi)免機械(xie)振動，尤(you)其要避(bi)免管道(dao)振動。
2.2差(cha)壓流量(liang)計
　　對于(yu)集中供(gong)熱系統(tong)，差壓流(liu)量計主(zhu)要運用(yong)在3台自(zi)備🤞鍋爐(lu)的總供(gong)水管的(de)流量測(ce)量和部(bu)分熱力(li)站的一(yi)次網回(hui)水流量(liang)測💛量中(zhong)。相比于(yu)其他流(liu)量計，差(cha)壓流量(liang)計的使(shi)用要更(geng)早一些(xie)，其❌應用(yong)範圍更(geng)加廣泛(fan)，自然差(cha)壓流量(liang)計的💘技(ji)術也更(geng)成熟一(yi)些。節流(liu)差壓👈式(shi)流量計(ji)作爲差(cha)壓流量(liang)計，是适(shi)用範圍(wei)最廣的(de)一⛷️種。
2.2.1測(ce)量原理(li)
　　節流差(cha)壓式流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理是，當(dang)流體在(zai)管道内(nei)流動時(shi)，遇到節(jie)流裝置(zhi)，就會實(shi)現壓力(li)能轉換(huan)爲動能(neng)🔴的能量(liang)轉換過(guo)程，由能(neng)量轉換(huan)産生壓(ya)差信号(hao)。節流差(cha)壓式流(liu)量計主(zhu)要由節(jie)流裝置(zhi)、 差壓變(bian)送器 兩(liang)部分組(zu)成，也被(bei)稱爲“差(cha)壓式流(liu)量計”。節(jie)流裝置(zhi)通常分(fen)💜爲标準(zhun)節流裝(zhuang)置和非(fei)标準節(jie)流裝置(zhi)，其作用(yong)就是💚阻(zu)擋管道(dao)💃中流🛀動(dong)的🈲流體(ti)，迫使其(qi)形成壓(ya)力差✔️。系(xi)統的👉節(jie)流裝💘置(zhi)由節🚶流(liu)原器件(jian)、取壓裝(zhuang)置和測(ce)量引管(guan)3部分組(zu)成。 孔闆(pan)流量計(ji) 作爲節(jie)流式差(cha)壓計的(de)一種，其(qi)使用範(fan)圍特别(bie)廣。目前(qian)，在集🔆中(zhong)供熱系(xi)統中，有(you)很多檢(jian)測處都(dou)使用的(de)是孔闆(pan)流量計(ji)，其🔴主要(yao)是由标(biao)準孔闆(pan)和差壓(ya)變送器(qi)組成的(de)。
2.2.2節流式(shi)差壓變(bian)送器優(you)劣勢
　　節(jie)流式差(cha)壓變送(song)器的優(you)勢是：①國(guo)際通用(yong)，應用曆(li)史😄長，經(jing)♌驗數據(ju)🌈豐富；②一(yi)次件和(he)二次儀(yi)表可分(fen)開生産(chan)供給，易(yi)于大批(pi)量生産(chan)，降❗低成(cheng)本，便于(yu)采購；③測(ce)量介質(zhi)寬，适合(he)液體和(he)氣體。
　　節(jie)流式差(cha)壓變送(song)器的不(bu)足有：①對(dui)安裝直(zhi)管段要(yao)求高🤩，一(yi)般要求(qiu)10D以上；②長(zhang)期使用(yong)精度嚴(yan)重下降(jiang)，必須強(qiang)制周期(qi)檢定；③有(you)不可恢(hui)複📐壓力(li)降，屬于(yu)高能耗(hao)流量計(ji)；④量程窄(zhai)，法蘭裝(zhuang)夾式，維(wei)護工作(zuo)量大；⑤不(bu)耐髒污(wu)，計量供(gong)暖水⭐易(yi)短期失(shi)效（有顯(xian)示值，但(dan)與實際(ji)值偏差(cha)比較大(da)）。
2.3電磁流(liu)量計
　　在(zai)集中供(gong)熱系統(tong)中， 電磁(ci)流量計(ji) 主要運(yun)用在一(yi)二号隔(ge)壓站測(ce)試流量(liang)以及電(dian)廠出口(kou)處🔞的測(ce)量中。近(jin)年來，電(dian)磁流量(liang)計也被(bei)廣泛應(ying)用于不(bu)斷推廣(guang)的🥰熱用(yong)戶結算(suan)的分戶(hu)計量中(zhong)。電磁流(liu)量計是(shi)以法拉(la)第電磁(ci)定律爲(wei)原理制(zhi)造的測(ce)量流量(liang)的表計(ji)💰，其優點(dian)比較多(duo)，比如可(ke)測流量(liang)🏃‍♀️的範圍(wei)廣，流量(liang)比值可(ke)🎯以達到(dao)20∶1以上，可(ke)測量的(de)管徑範(fan)圍大，最(zui)✔️大可達(da)3m，測量精(jing)度很高(gao)，可測量(liang)适當電(dian)導率範(fan)圍内的(de)水、腐蝕(shi)性液體(ti)、酸堿等(deng)🚶‍♀️各種流(liu)體💃流量(liang)。但是，電(dian)磁流量(liang)計也有(you)其缺點(dian)🔴，它不能(neng)檢測氣(qi)體、蒸汽(qi)和純淨(jing)水的流(liu)量。
2.3.1工作(zuo)原理
　　在(zai)某磁場(chang)中，導體(ti)作切割(ge)磁力線(xian)運動時(shi)，在導體(ti)中會産(chan)生感應(ying)電勢，感(gan)應電勢(shi)的大小(xiao)與導體(ti)在磁場(chang)中的有(you)效長度(du)和導體(ti)在磁場(chang)做垂直(zhi)于磁場(chang)方向運(yun)動的☔速(su)度成正(zheng)比。其🐉工(gong)作原理(li)如圖3所(suo)示。

　　導(dao)電流體(ti)在磁場(chang)中做垂(chui)直方向(xiang)流動而(er)切割磁(ci)力線⭐時(shi)，會在管(guan)👅道兩邊(bian)的電極(ji)上産生(sheng)電勢。感(gan)應電動(dong)勢的方(fang)向由右(you)手定🆚則(ze)判定，感(gan)應電勢(shi)的大小(xiao)由式🍓（3）确(que)定，即：
Ex＝BDv.（3）
式(shi)（3）中：Ex爲感(gan)應電勢(shi)，V；B爲磁感(gan)應強度(du)，T；D爲被測(ce)管道内(nei)徑，m；v爲測(ce)🤟量流體(ti)的平均(jun)流速，m/s。
體(ti)積流量(liang)Qv等于流(liu)體的流(liu)速v與管(guan)道截面(mian)積（πD2）/4的乘(cheng)積，即Qv＝πD2v/4.将(jiang)其代⭐入(ru)式（3）中可(ke)得：Qv＝πDEx/4B.由此(ci)可知，在(zai)被測管(guan)道内徑(jing)🐕D已确定(ding)，且磁感(gan)應強度(du)B保持不(bu)變時，被(bei)測Qv與B呈(cheng)線性比(bi)例關🏃系(xi)。如果同(tong)時各插(cha)入一根(gen)電極于(yu)管道兩(liang)側，就可(ke)引入Ex，即(ji)可測得(de)Ex的大小(xiao)，從而可(ke)以計算(suan)出Qv的值(zhi)。
2.3.2選擇時(shi)的注意(yi)事項
　　在(zai)集中供(gong)熱系統(tong)中，選用(yong)合适的(de)電磁流(liu)量計會(hui)事半功(gong)倍——不僅(jin)可以節(jie)約成本(ben)，還可以(yi)獲得準(zhun)确的測(ce)⁉️量值。因(yin)此，在選(xuan)用電磁(ci)流💁量計(ji)時，應注(zhu)意以下(xia)幾點：①使(shi)用電磁(ci)流量計(ji)測量時(shi)，被測流(liu)體介質(zhi)必須爲(wei)導❄️電的(de)液體。集(ji)中供熱(re)🎯生産過(guo)程😘中的(de)介質爲(wei)非純淨(jing)❗熱水，正(zheng)好符📞合(he)要求。②使(shi)用電磁(ci)流量計(ji)🤞測量時(shi)，其口⛹🏻‍♀️徑(jing)本身應(ying)該小于(yu)測量管(guan)道的内(nei)徑。測量(liang)時，管内(nei)液體的(de)流量也(ye)要符合(he)要求，一(yi)般情況(kuang)下應超(chao)過滿量(liang)程的1/2以(yi)上。③使用(yong)電磁流(liu)量計測(ce)量時的(de)工💁作壓(ya)力必須(xu)以其額(e)定工作(zuo)壓力作(zuo)爲上限(xian)。④使用電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)時，被測(ce)溫度一(yi)般不超(chao)過200℃。
2.3.3在集(ji)中供熱(re)系統中(zhong)安裝的(de)注意事(shi)項
　　在集(ji)中供熱(re)系統中(zhong)安裝電(dian)磁流量(liang)計時應(ying)注意以(yi)下幾點(dian)：①電磁🔞流(liu)量計的(de)安裝位(wei)置可以(yi)是水平(ping)的，也❌可(ke)是垂直(zhi)🔴的，但是(shi)，必須根(gen)據現場(chang)實際情(qing)況和運(yun)行環境(jing)來✉️确定(ding)，同時，要(yao)遵🌏循各(ge)廠家針(zhen)對流量(liang)計的安(an)裝提出(chu)的要求(qiu)。②在安裝(zhuang)電磁流(liu)量計時(shi)，要注意(yi)電磁幹(gan)擾（遠離(li)比如循(xun)環水泵(beng)🆚、補水泵(beng)、變壓器(qi)等），要正(zheng)确接地(di)。③作爲速(su)🏃‍♀️度式流(liu)量計的(de)一種，使(shi)用電磁(ci)流量計(ji)進行測(ce)量工作(zuo)時，會受(shou)到流速(su)不均等(deng)因素的(de)影響，測(ce)量誤差(cha)會比較(jiao)大。因此(ci)，在安裝(zhuang)電磁流(liu)量計時(shi)，在💁确定(ding)位置時(shi)，要注意(yi)前面管(guan)道必須(xu)保持留(liu)有10D左右(you)✊的直管(guan)段，以免(mian)影響電(dian)磁流量(liang)計的正(zheng)常使用(yong)。
3總結
　　在(zai)集中供(gong)熱生産(chan)過程中(zhong)，選擇流(liu)量計時(shi)必須注(zhu)意設計(ji)🍉要👈求、經(jing)濟效益(yi)和适合(he)特定類(lei)型流量(liang)計工作(zuo)的工況(kuang)。每種流(liu)✍️量計都(dou)有其特(te)定的測(ce)量介質(zhi)範圍♌，也(ye)有其☎️特(te)定的工(gong)作環境(jing)，因此，我(wo)們必須(xu)根據集(ji)中供熱(re)的具體(ti)生産情(qing)況，然後(hou)結合流(liu)量計本(ben)身的工(gong)✉️作特點(dian)及其⛹🏻‍♀️經(jing)濟性，選(xuan)擇合适(shi)的流量(liang)計。

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