[摘要(yao)]配蒸汽流量測(cè)量中孔闆和渦(wo)街流量計 是比(bi)較常見的兩種(zhong)測量元件，在實(shí)際應用中根據(jù)💃 應用👅場♌所環境(jìng)等不同，孔闆和(hé)渦街流量計各(ge)有優缺點。
　　蒸汽(qì)的流量測量方(fang)法按工作原理(li)劃分，可分爲直(zhi)接式質⭕量流量(liang)計和間接式質(zhi)量流量計，在工(gong)業企業中蒸汽(qi)的測量多采用(yong)間接式，其中 節(jiē)流式差壓流量(liang)計 和渦街流量(liang)計是主流。這兩(liǎng)種流量計在測(ce)量中各🤞有優🔞缺(quē)點，如差壓流量(liang)計以 孔闆流量(liàng)計 爲例，其範圍(wei)度廣，穩定性好(hao);而渦街流量計(jì)的優越🧑🏽‍🤝‍🧑🏻性是❤️孔(kong)闆🌈式流量計所(suo)不具備的，尤其(qí)是在蒸汽參數(shu)偏離設計值🧑🏽‍🤝‍🧑🏻時(shi)，其測量誤差遠(yuan)小于孔闆式流(liu)量計的測量。本(běn)文将對兩💯種流(liu)量💰計在實際應(ying)用中的優缺點(diǎn)進行詳細的對(duì)比分析🙇🏻。
1、孔闆式(shì)流量計
　　孔闆流(liu)量計是差壓式(shì)流量計的一種(zhong)。簡單的說。流體(tǐ)流❌經.一❌個收縮(suo)截面，測量通過(guò)此截面的差壓(yā)。根據丹尼爾.伯(bo)努利在1738年的👅研(yan)究工作,流體經(jīng)過孔闆的速度(dù)🙇🏻和其壓力損失(shi)的平方根成比(bǐ)例關系。
1.1孔闆流(liú)量計的測量原(yuán)理
　　充滿管道的(de)流體，當它們流(liú)經管道内的節(jiē)流裝置時，流束(shu)将在節流裝置(zhì)的節流件處形(xing)成局部收縮，從(cong)而使流速增加(jiā)，靜壓力低，于是(shì)在節流件前後(hòu)便産生了壓力(li)降🐉，即壓差,介質(zhì)流動的流量越(yuè)大，在節流件前(qian)後産生的壓🌂差(cha)就越大，所以孔(kong)闆🐇流量計可💚以(yi)通過測量壓差(chà)來衡量流體流(liú)量的大小。這種(zhong)測量方法是以(yǐ)能💔量守衡定律(lü)和流動連續性(xìng)定律爲基準的(de)。
 
1.2孔(kǒng)闆流量計的安(ān)裝條件
①标準孔(kǒng)闆的中心線應(ying)當與管道中心(xīn)線同軸。
②孔闆流(liu)量計安裝時應(ying)配有一-段測量(liàng)管,至少保持🌏前(qian)10DN、後5DN的等徑直管(guǎn)段，以提高測量(liang)精度。
③引壓管路(lu)的内徑與管路(lu)長度和介，質髒(zang)污程度有關🈚，通(tōng)常在16米以内用(yong)内徑爲8-12mm的管子(zi)。
④引壓管路應有(yǒu)牢固的支架托(tuō)承，兩根取壓管(guan)路應盡可能互(hù)相靠近并遠離(lí)熱源或震動源(yuán)，測量水蒸汽流(liu)量時,應，用⚽保溫(wen)材料--同包紮，必(bì)須時(如氣溫0°C以(yi)下)加伴🈲熱管防(fáng)止結冰。在測量(liang)🔴髒污流量時，應(ying)附設隔離器或(huo)沉降器。
⑤引壓管(guan)路内必須始終(zhong)保持單相.流體(ti)狀态。被測流體(ti)是液體時，引壓(yā)管路内全部是(shì)液相，絕對不能(neng)有氣泡。爲此應(ying)在引壓管路的(de)最低點裝排水(shuǐ)閥或在📐最高點(diǎn)裝排氣☎️閥，在新(xin)✍️裝或檢修 差壓(yā)變送器 時時應(yīng)特别注意。
1.3孔闆(pan)流量計的優缺(que)點
孔闆流量計(jì)的優點:
①應用最(zuì)多的孔闆式流(liu)量計結構牢固(gu),性能穩定可靠(kao),使用❄️壽命長;
②檢(jian)測件與變送器(qì)、顯示儀表分别(bie)由不同廠家生(sheng)産☀️,便于規模經(jing)濟生.産。
孔闆流(liu)量計的缺點:
①測(cè)量精度偏低;
②量(liàng)程比小，一般僅(jin)爲1:3~1:5;
③現場安裝要(yao)求高;
④壓損大。
⑤冬(dōng)季需保溫處理(li)，易凍。
2、渦街流量(liang)計
　　渦街流量計(ji)利用一個非線(xiàn)性的發生體放(fàng)置在管道内，流(liu)體流經鈍體時(shi)會在其尾部産(chan)生有規則的旋(xuán)渦。這些旋渦可(kě)以檢測、計算和(he)顯示。在一-定流(liú)量範圍内，渦街(jie)産生的數量與(yǔ)流體的體🔞積流(liu)量成比例，這樣(yàng)就可以測得☂️流(liu)體的速度。
2.1渦街(jiē)流量計工作原(yuan)理
　　在流體中設(shè)置旋渦發生體(ti)，則從旋渦兩側(cè)交替産🙇‍♀️生有規(gui)則⛱️的旋渦，這種(zhǒng)旋渦稱爲卡門(men)旋渦，如圖2所示(shì)，旋🚶‍♀️渦列在旋🔆渦(wo)發生體下遊非(fēi)對稱地排列。
 
　　旋(xuan)渦流量計是根(gen)據卡門渦街原(yuán)理測量氣體、蒸(zheng)汽或液體的體(ti)積流量、标況的(de)體積流量或質(zhì)量流量☀️的體積(jī)流量計。并可作(zuò)爲流量變送器(qì)應用與自動⚽化(huà)控制系統中。
2.2渦(wō)街流量計的安(ān)裝要求
①避免安(ān)裝在有機械振(zhèn)動的管道上。當(dang)振動不可避㊙️免(mian)時，應考慮在距(ju)傳感器前後約(yue)2DN處的直管段.上(shàng)加🏃🏻固定📞支撐♉架(jià);
②流量計上下遊(you)必須有足夠的(de)直管段，-*般爲前(qian)10D後5D;
③安裝點上下(xià)遊的配管應與(yu)傳感器同心，同(tóng)軸偏差應不小(xiao)于0.5DN;
④根據測量的(de)需要，需在傳感(gǎn)器附近測量壓(yā)力和溫度時🎯，測(ce)壓♍點應在傳感(gan)器下遊的3-5D處，測(cè)溫點應在傳感(gǎn)器下遊的6-8D處。
2.3渦(wo)街流量計的優(you)缺點
渦街流量(liàng)計的優點:
①量程(cheng)比大，可達到1:20;
②無(wú)運動部件;
③低阻(zǔ)流。
渦街流量計(jì)的缺點:
①振動容(róng)易引起誤差;
②直(zhí)管段距離要求(qiú)嚴格。
3、實際應用(yong)中孔闆與渦街(jie)流量計測量誤(wù)差比較
3.1孔闆流(liú)量計計量誤差(cha)分析
　　差壓式流(liu)量計是利用流(liu)體的動靜壓能(néng)轉換原理進行(hang)🍓流量測量的，這(zhe)一-差壓與流體(ti)流量存在如下(xià)關系:
 
　　式中:qm爲質(zhi)量流量，kg/h;qv爲工況(kuàng)條件下的體積(jī)流量，m³/h;x爲流㊙️量系(xi)數;e爲流束膨脹(zhàng)系數;△e爲差壓，Pa;Q爲(wèi)工況條件下被(bèi)測流體的密度(du)，kg/m³;d爲工況條🏃件下(xià)的節流開孔直(zhí)徑，mm。由♋(1)式和(2)式可(kě)以看出，被測☎️流(liu)體的流量是流(liú)體的密度和孔(kǒng)闆前後差壓的(de)函數。當測得某(mou)一差壓時，由于(yú)所測流體的密(mì)度不同，所代表(biao)的流量是不同(tóng)的，隻有當流體(ti)的密度值等于(yú)孔闆設計條件(jiàn)中的密度值時(shí)，差壓才能真⭐實(shí)反映所測的流(liú)量。蒸汽從發生(shēng)到使用，由于熱(rè)損耗，溫度和壓(yā)力的下💰降是不(bú)可避免的，導緻(zhi)其密度與設計(ji)值的差異，從而(ér)産生了誤♻️差，并(bing)且随着蒸汽參(cān)數的🤞波動而波(bo)動，實際測量時(shi)隻能通過溫壓(yā)補償來修正，補(bǔ)償公式的嚴謹(jin)性直🚶‍♀️接影響測(cè)量誤差。
3.2渦街流(liú)量計計量誤差(cha)分析
　　渦街流量(liàng)計是利用振動(dong)原理進行測量(liang)的，在流體中，在(zài)流👌動的垂直方(fāng)向插入發生體(ti)，流體流經時在(zài)❤️其下遊兩側交(jiāo)替産生兩⛹🏻‍♀️列卡(ka)門渦街，卡門渦(wō)街的🔴發生頻率(lü)存在一定的雷(léi)諾數範圍與流(liu)體的流速有關(guan)，并呈正線性關(guan)💛系。其關系🤩式如(rú)下:
 
　　式中:f爲渦街(jie)頻率，Hz;S,爲斯特羅(luó)哈爾常數(無量(liang)綱);v爲流體經過(guò)💘發生體時的平(píng)均流速，m/s;d爲發生(sheng)體的特征寬度(du),m。
　　在實際測量中(zhōng)，一台制造完成(cheng)的渦街流量計(ji)其發生✂️體的🌈特(tè)征寬度是一定(dìng)固定不變的。由(you)此看見，卡門渦(wo)街的頻率在--定(ding)的雷⛷️諾數範圍(wéi)内隻與流體的(de)平均流速有關(guān)，與流體的密度(du)、粘度等物理參(cān)數基本無關。隻(zhī)要測得了渦街(jie)和發生體處的(de)💋流通面積即可(ke)測得流過發生(shēng)體兩🌍側流體的(de)體積流量,其體(ti)積流量關系式(shì)爲:
 
　　式中:qv爲體積(ji)流量,m³/h;S,爲斯特羅(luo)哈爾常數;m爲渦(wo)街發生⛷️體兩💔側(cè)弓形面積與管(guǎn)道橫截面面積(jī)之比;d爲渦街發(fā)生體迎面寬度(du)，m;D爲表體通徑，n;f爲(wèi)渦街頻率，Hz。由.上(shàng)式可以看出，在(zai)式中沒有涉及(ji)流體的任何物(wu)理參數。所以在(zài)常規使用中，一(yi)台渦街流量計(ji)無論用于何🔴種(zhǒng)流體測量,隻要(yao)雷諾數2×104-7×106範圍内(nei),就能得到穩定(ding)的流量系數。隻(zhī)🈲要測得正确的(de)渦街頻率，便可(kě)正确測得工況(kuàng)下流體的體積(ji)流🌐量。這一點♻️完(wan)全不同于差壓(ya)式流量計在流(liu)體♻️參數偏離設(shè)計值時便産生(sheng)很大誤差的♋情(qing)況。
4、結束語
　　通過(guo)實際應用過程(cheng)中問題可發現(xiàn)，在蒸汽測量中(zhōng)，渦街安裝方便(biàn)而孔闆流量計(ji)需要配套差壓(ya)變送器、引壓管(guan)、 三組閥 等附件(jiàn)使用，且因爲冷(leng)凝水測量，在冬(dōng)季使用引壓管(guan)易凍✂️結，造成測(cè)量誤差。且在運(yun)行方面，渦街後(hòu)期基本不需要(yào)維護，而孔闆由(you)于成銳角邊緣(yuan)易磨損💘，需定期(qī)維護，分體式結(jie)構還需定期對(duì)引壓管排污，綜(zōng)上所述，工業企(qi)業中非特殊惡(e)劣環境下，建議(yi)蒸汽測量優先(xian)選用渦街流💚量(liàng)計,更好滿足測(cè)量需求💋。

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