摘要：本文通過與其它類型流量計的對比，系統(tǒng)地闡述了用渦街流量計測量蒸汽的方法以及需要注意的事項。

在化工生產(chǎn)過程中，不論能源計量，還是工藝控制，經(jīng)常需要對水蒸汽的流量進行測量。影響蒸汽流量測量的因素較多，用于測量蒸汽流量的儀表也各有特點，因此，選用合適的儀表，用適當?shù)姆椒ㄟM行水蒸汽流量的測量是一項重要內(nèi)容，本文將對用渦街流量計測量水蒸汽進行探討，以求獲得一種經(jīng)濟適用的測量方法。

水經(jīng)過加熱蒸發(fā)變成飽和蒸汽,飽和蒸汽的溫度與壓力之間存在著對應(yīng)關(guān)系。將飽和蒸汽再加熱就成了過熱蒸汽，這時溫度和壓力不再呈一一對應(yīng)關(guān)系。由于它的溫度高，能滿足生產(chǎn)需要，且在傳輸中不易發(fā)生相變，因此我們在生產(chǎn)中測量的多是過熱蒸汽。

測量過熱蒸汽常用質(zhì)量流量表示，單位為kg/h或t/h。蒸汽的質(zhì)量流量與蒸汽的密度相關(guān)，而密度又受蒸汽的壓力及溫度影響。蒸汽的測量必須跟蹤壓力及溫度的變化，否則帶來很大的測量誤差。為了準確地測量蒸汽流量，必須同時測量蒸汽的溫度和壓力，再換算出蒸汽的密度，從而得到蒸汽的流量。這便是我們所說的溫壓補償，溫壓補償是測量蒸汽質(zhì)量流量不可缺少的環(huán)節(jié)。

1、流量儀表的選擇

測量蒸汽流量的儀表有多種，我們必須對其經(jīng)濟性和適用性進行權(quán)衡，既要兼顧準確性，又要考慮使用成本和維護成本。測量蒸汽流量的儀表主要有標準孔板、均速管、彎管、浮子式流量計、熱式質(zhì)量流量計等。

*早人們普遍采用標準孔板來測量蒸汽流量，同時安裝測溫點和測壓點來進行溫壓補償，但其測量過程所需儀表過多，人們嫌麻煩，常常缺少了溫度或壓力補償這個環(huán)節(jié)，造成很大的測量誤差。且用孔板來測量蒸汽，壓力損失較大，運行費用高；導(dǎo)壓管、三組閥及連接頭容易泄漏；且在冬季需對導(dǎo)壓管進行保溫，維護成本高。后來人們采用熱式質(zhì)量流量計測量蒸汽流量，測量精度高，維護成本低，但用熱式質(zhì)量流量計測量蒸汽流量，投入費用高，且不能在溫度高的情況下工作，使用受到限制。而渦街流量計結(jié)構(gòu)簡單，直接安裝于管道上，壓力損失小，克服了壓力傳輸中的泄露問題，也不需要采取保溫措施；安裝使用方便，測量準確度高，使用成本低，維護工作量小，具有其它流量測量儀表不可比擬的許多優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用。

2、渦街流量計測量原理及其特點

渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理來進行測量的，液體流過渦街流量計的漩渦發(fā)生體時，產(chǎn)生上下交的兩列旋渦，漩渦的頻率與流體的流速有關(guān)，通過測量漩渦的頻率f就可計算出流體的流速v，流量q=vA，式中A為流過漩渦發(fā)生體的橫截面積。渦街流量計由于有其它流量測量儀表不可相比的優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用。有取代差壓式流量計的趨勢。

其特點如下：

(1)結(jié)構(gòu)簡單可靠；

(2)無須維護,使用成本低；

(3)克服了管路泄漏現(xiàn)象；

(4)應(yīng)用范圍廣；

(5)壓力損失小；

3、用渦街流量計測量蒸汽流量注意事項

(1)密度補償問題：雖然渦街流量計測得的體積流量不受溫度壓力的影響，但實際應(yīng)有中蒸汽的流量是用質(zhì)量來計量的，因此必須通過溫度壓力補償?shù)玫秸羝拿芏取Ｓ行┕旧a(chǎn)的渦街流量儀表，例如LUGB智能型渦街流量計，可顯示溫度和壓力測量值，智能儀表已將溫度壓力對應(yīng)的密度表置入內(nèi)存中，通過智能儀表CPU查詢，查得密度，換算后求出質(zhì)量流量。智能型渦街流量計的使用，比差壓式流量計簡單可靠，投入費用和維護費用低，優(yōu)越性很明顯，是大家都樂于采用的方法。

如果所采用的渦街流量計沒有溫壓補償功能，有兩種處理辦法，其一是在渦街流量儀表參數(shù)設(shè)置項設(shè)置好蒸汽的密度，由渦街流量表得出質(zhì)量流量，如E+H的渦街流量計，在參數(shù)設(shè)置項中設(shè)置蒸汽的密度，流量儀表得到質(zhì)量流量；缺點是密度并非實測值，造成測量誤差。如果工況穩(wěn)定，又熟知其工況下的密度，對測量的要求又不高，這不失為一種簡便可行的方法。還有一種辦法是將渦街流量計測出的體積流量，和在同一管道上測得的溫度、壓力輸入到DCS(集散控制系統(tǒng))系統(tǒng)，由計算機進行處理，得出質(zhì)量流量。工藝操作人員在操作站上看到的是蒸汽的質(zhì)量流量。如果選購新的儀表盡量采用具有自動溫壓補償功能的渦街流量計，如果利用現(xiàn)有渦街流量計測蒸汽的質(zhì)量流量，上述兩種方法未嘗不可。

(2)渦街流量計也有直管段的要求，一般為前10D，后5D，D為管道直徑。

(3)渦街流量計盡量安裝在遠離振動源和強電磁干擾的地方，如無法避免振動，必須采用減震裝置，減少管道振動對渦街流量計的影響。

(4)蒸汽計量儀表不能安裝在整套管路*低處，防止冷凝液的積存，造成測量誤差。

(5)蒸汽干度的問題。測量蒸汽流量常認為蒸汽為完全干燥。但是，蒸汽并非完全干燥，總帶有一定水分，如果不考慮蒸汽干度的影響，測出的流量會有誤差。渦街流量計應(yīng)該具有設(shè)置蒸汽干度的功能。但在實際工況確定蒸汽的干度也很困難。可以采用的辦法就是提高>蒸汽流量計入口處的蒸汽品質(zhì)，采取保溫措施，保證蒸汽的過熱度，則能改進渦街流量計的測量精度。

(6)*好是采用分離式的渦街流量計，顯示部分安裝在離蒸汽管道較遠的保護箱中，既保護了儀表，又便于操作。如我公司使用的E+H公司生產(chǎn)的渦街流量計測量蒸汽流量，便是采用了分離式的結(jié)構(gòu)。

(7)渦街流量計的維護。由于渦街流量計長期被高溫、高壓的水蒸汽沖擊，很容易造成旋渦發(fā)生體磨損，電子器件老化等，因此需要經(jīng)常維護和定期檢修。

4、渦街流量計不足之處

同時渦街流量計也存在以下一定的局限性,需要我們在使用中注意。

(1)渦街流量計測量蒸汽流量不適用于大口徑管道，建議采用均速管等流量測量儀表。

(2)渦街流量計對振動較為敏感，在振動較大的管道安裝渦街流量計時，管道要有一定的減震措施，如果不能有效地克服振動，就只能選用其它型號的流量測量儀表，如孔板，彎管流量計等。

(3)管道中蒸汽的流速一般都比較大。在正常條件下，蒸汽在管道中的流速在40～70m/s之間。有時蒸汽的流速高達100m/s以上也不鮮見。高速的蒸汽對于渦街流量計的漩渦發(fā)生體產(chǎn)生沖擊，造成磨損。使測量結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。這是渦街流量計的局限性，這與其測量原理有關(guān),如果蒸汽的沖擊力很大，需要采用其它類型的流量測量儀表。

6、結(jié)束語

我公司投入使用后渦街流量計后，比原用的標準孔板流量計測量更準確、更可靠，且維護工作量小，成本更低，證明了渦街流量計的優(yōu)越性。