[摘(zhai)要]配(pei)蒸汽(qi)流量(liang)測量(liang)中孔(kong)闆和(he)渦街(jie)流量(liang)計 是(shi)比較(jiao)常見(jian)的兩(liang)種測(ce)量元(yuan)件，在(zai)實際(ji)應用(yong)中根(gen)據🐅 應(ying)✉️用場(chang)所環(huan)境等(deng)不同(tong)，孔闆(pan)和渦(wo)街流(liu)量計(ji)各有(you)優缺(que)點🐅。
　　蒸(zheng)汽的(de)流量(liang)測量(liang)方法(fa)按工(gong)作原(yuan)理劃(hua)分，可(ke)分爲(wei)直接(jie)式質(zhi)量流(liu)⭕量計(ji)和間(jian)接式(shi)質量(liang)流量(liang)計，在(zai)工業(ye)企業(ye)中🙇‍♀️蒸(zheng)汽的(de)測量(liang)多采(cai)用間(jian)接式(shi)，其中(zhong) 節流(liu)式差(cha)壓流(liu)量計(ji) 和渦(wo)街流(liu)量計(ji)是主(zhu)流。這(zhe)兩種(zhong)流量(liang)計在(zai)測量(liang)中各(ge)🌈有優(you)缺點(dian)，如差(cha)壓流(liu)量計(ji)以 孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 爲例(li)，其範(fan)圍度(du)廣，穩(wen)定性(xing)好;而(er)渦街(jie)流量(liang)計的(de)優越(yue)性是(shi)孔闆(pan)式流(liu)量計(ji)所不(bu)具備(bei)的，尤(you)其是(shi)在蒸(zheng)汽參(can)數偏(pian)離設(she)計值(zhi)時，其(qi)測量(liang)誤差(cha)遠小(xiao)于孔(kong)闆式(shi)流量(liang)計的(de)測量(liang)。本文(wen)将對(dui)兩種(zhong)流量(liang)計在(zai)實💔際(ji)應用(yong)中的(de)✨優缺(que)點進(jin)行詳(xiang)細的(de)對比(bi)分析(xi)。
1、孔闆(pan)式流(liu)量計(ji)
　　孔闆(pan)流量(liang)計是(shi)差壓(ya)式流(liu)量計(ji)的一(yi)種。簡(jian)單的(de)說。流(liu)體流(liu)經.一(yi)個收(shou)縮截(jie)面，測(ce)量通(tong)過此(ci)截面(mian)的差(cha)壓。根(gen)據丹(dan)💰尼爾(er).伯努(nu)🤩利在(zai)✉️1738年的(de)研究(jiu)工作(zuo),流體(ti)經過(guo)孔闆(pan)的速(su)度和(he)其壓(ya)力損(sun)失🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的(de)平方(fang)🔞根成(cheng)比例(li)關系(xi)。
1.1孔闆(pan)流量(liang)計的(de)測量(liang)原理(li)
　　充滿(man)管道(dao)的流(liu)體，當(dang)它們(men)流經(jing)管道(dao)内的(de)節流(liu)裝置(zhi)時，流(liu)🈚束将(jiang)在節(jie)流裝(zhuang)置的(de)節流(liu)件處(chu)形成(cheng)局部(bu)收縮(suo)，從而(er)使流(liu)速增(zeng)加，靜(jing)壓力(li)低，于(yu)是在(zai)節流(liu)件前(qian)後便(bian)産生(sheng)了壓(ya)力降(jiang)，即壓(ya)差,介(jie)質流(liu)動的(de)流💃🏻量(liang)越大(da)，在節(jie)流件(jian)前後(hou)産生(sheng)的壓(ya)差就(jiu)越大(da)，所以(yi)孔闆(pan)流量(liang)計可(ke)以通(tong)過測(ce)量壓(ya)差來(lai)衡量(liang)流體(ti)流量(liang)的大(da)小。這(zhe)種測(ce)量方(fang)法是(shi)以能(neng)量守(shou)衡定(ding)律和(he)流動(dong)連續(xu)性定(ding)❓律爲(wei)基準(zhun)的。
 
1.2孔闆(pan)流量(liang)計的(de)安裝(zhuang)條件(jian)
①标準(zhun)孔闆(pan)的中(zhong)心線(xian)應當(dang)與管(guan)道中(zhong)心線(xian)同軸(zhou)。
②孔闆(pan)流量(liang)計安(an)裝時(shi)應配(pei)有一(yi)-段測(ce)量管(guan),至少(shao)保持(chi)前10DN、後(hou)5DN的等(deng)徑直(zhi)管段(duan)，以提(ti)高測(ce)量精(jing)度。
③引(yin)壓管(guan)路的(de)内徑(jing)與管(guan)路長(zhang)度和(he)介，質(zhi)髒污(wu)程度(du)有關(guan)☀️，通常(chang)在16米(mi)以内(nei)用内(nei)徑爲(wei)8-12mm的管(guan)子。
④引(yin)壓管(guan)路應(ying)有牢(lao)固的(de)支架(jia)托承(cheng)，兩根(gen)取壓(ya)管路(lu)應盡(jin)可👣能(neng)互相(xiang)靠近(jin)并遠(yuan)離熱(re)源或(huo)震動(dong)源，測(ce)量水(shui)蒸汽(qi)流量(liang)時,應(ying)，用保(bao)溫材(cai)料--同(tong)包紮(zha)，必須(xu)時(如(ru)氣溫(wen)0°C以下(xia))加伴(ban)熱管(guan)防止(zhi)結冰(bing)。在測(ce)量髒(zang)污流(liu)🔱量時(shi)，應附(fu)設隔(ge)離器(qi)或沉(chen)降器(qi)。
⑤引壓(ya)管路(lu)内必(bi)須始(shi)終保(bao)持單(dan)相.流(liu)體狀(zhuang)态。被(bei)測流(liu)體是(shi)液體(ti)時🏃‍♂️，引(yin)壓管(guan)路内(nei)全部(bu)是液(ye)相，絕(jue)對不(bu)能有(you)氣泡(pao)🙇‍♀️。爲此(ci)🌈應在(zai)引壓(ya)管路(lu)的最(zui)低點(dian)裝排(pai)水閥(fa)或在(zai)🔴最高(gao)點裝(zhuang)排氣(qi)閥，在(zai)新裝(zhuang)或檢(jian)修 差(cha)壓變(bian)送器(qi) 時時(shi)應特(te)别注(zhu)意。
1.3孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的優(you)缺點(dian)
孔闆(pan)流量(liang)計的(de)優點(dian):
①應用(yong)最多(duo)的孔(kong)闆式(shi)流量(liang)計結(jie)構牢(lao)固,性(xing)能穩(wen)定可(ke)靠,使(shi)用🌐壽(shou)命長(zhang);
②檢測(ce)件與(yu)變送(song)器、顯(xian)示儀(yi)表分(fen)别由(you)不同(tong)廠家(jia)生産(chan),便于(yu)規模(mo)經濟(ji)生.産(chan)。
孔闆(pan)流量(liang)計的(de)缺點(dian):
①測量(liang)精度(du)偏低(di);
②量程(cheng)比小(xiao)，一般(ban)僅爲(wei)1:3~1:5;
③現場(chang)安裝(zhuang)要求(qiu)高;
④壓(ya)損大(da)。
⑤冬季(ji)需保(bao)溫處(chu)理，易(yi)凍。
2、渦(wo)街流(liu)量計(ji)
　　渦街(jie)流量(liang)計利(li)用一(yi)個非(fei)線性(xing)的發(fa)生體(ti)放置(zhi)在管(guan)道内(nei)，流體(ti)流經(jing)鈍體(ti)時會(hui)在其(qi)尾部(bu)産生(sheng)有規(gui)則的(de)旋渦(wo)。這些(xie)🈲旋渦(wo)可以(yi)檢測(ce)、計算(suan)和顯(xian)示。在(zai)一-定(ding)流量(liang)範圍(wei)内，渦(wo)街産(chan)生的(de)數量(liang)與流(liu)體的(de)體積(ji)流量(liang)成比(bi)例，這(zhe)樣就(jiu)可以(yi)測得(de)⭐流體(ti)的速(su)度。
2.1渦(wo)街流(liu)量計(ji)工作(zuo)原理(li)
　　在流(liu)體中(zhong)設置(zhi)旋渦(wo)發生(sheng)體，則(ze)從旋(xuan)渦兩(liang)側交(jiao)替産(chan)💜生有(you)♍規則(ze)🔞的旋(xuan)渦，這(zhe)種旋(xuan)渦稱(cheng)爲卡(ka)門旋(xuan)渦，如(ru)圖2所(suo)示，旋(xuan)渦列(lie)在旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)下遊(you)非對(dui)稱地(di)排列(lie)。
 
　　旋渦(wo)流量(liang)計是(shi)根據(ju)卡門(men)渦街(jie)原理(li)測量(liang)氣體(ti)、蒸汽(qi)或液(ye)體的(de)體積(ji)流量(liang)、标況(kuang)的體(ti)積流(liu)量或(huo)質量(liang)流量(liang)💔的體(ti)積流(liu)量計(ji)。并可(ke)作爲(wei)流量(liang)變送(song)器應(ying)用與(yu)自動(dong)化控(kong)制系(xi)統中(zhong)。
2.2渦街(jie)流量(liang)計的(de)安裝(zhuang)要求(qiu)
①避免(mian)安裝(zhuang)在有(you)機械(xie)振動(dong)的管(guan)道上(shang)。當振(zhen)動不(bu)可避(bi)免⭐時(shi)，應考(kao)慮在(zai)距傳(chuan)感器(qi)前後(hou)約2DN處(chu)的直(zhi)管段(duan).上加(jia)固定(ding)支撐(cheng)😘架;
②流(liu)量計(ji)上下(xia)遊必(bi)須有(you)足夠(gou)的直(zhi)管段(duan)，-*般爲(wei)前10D後(hou)5D;
③安裝(zhuang)點上(shang)下遊(you)的配(pei)管應(ying)與傳(chuan)感器(qi)同心(xin)，同軸(zhou)偏差(cha)應不(bu)小于(yu)💔0.5DN;
④根據(ju)測量(liang)的需(xu)要，需(xu)在傳(chuan)感器(qi)附近(jin)測量(liang)壓力(li)和溫(wen)度時(shi)，測壓(ya)點應(ying)在傳(chuan)感器(qi)下遊(you)的3-5D處(chu)，測溫(wen)點應(ying)在傳(chuan)感器(qi)下遊(you)的6-8D處(chu)⚽。
2.3渦街(jie)流量(liang)計的(de)優缺(que)點
渦(wo)街流(liu)量計(ji)的優(you)點:
①量(liang)程比(bi)大，可(ke)達到(dao)1:20;
②無運(yun)動部(bu)件;
③低(di)阻流(liu)。
渦街(jie)流量(liang)計的(de)缺點(dian):
①振動(dong)容易(yi)引起(qi)誤差(cha);
②直管(guan)段距(ju)離要(yao)求嚴(yan)格。
3、實(shi)際應(ying)用中(zhong)孔闆(pan)與渦(wo)街流(liu)量計(ji)測量(liang)誤差(cha)比較(jiao)
3.1孔闆(pan)流量(liang)計計(ji)量誤(wu)差分(fen)析
　　差(cha)壓式(shi)流量(liang)計是(shi)利用(yong)流體(ti)的動(dong)靜壓(ya)能轉(zhuan)換原(yuan)理進(jin)行流(liu)⭐量🐇測(ce)量的(de)，這一(yi)-差壓(ya)與流(liu)體流(liu)量存(cun)在如(ru)下關(guan)系㊙️:
 
　　式(shi)中:qm爲(wei)質量(liang)流量(liang)，kg/h;qv爲工(gong)況條(tiao)件下(xia)的體(ti)積流(liu)量，m³/h;x爲(wei)流量(liang)系數(shu);e爲流(liu)束膨(peng)脹系(xi)數;△e爲(wei)差壓(ya)，Pa;Q爲工(gong)況條(tiao)件下(xia)被測(ce)流體(ti)的密(mi)度，kg/m³;d爲(wei)工況(kuang)條㊙️件(jian)下的(de)節流(liu)開孔(kong)直徑(jing)，mm。由(1)式(shi)和(2)式(shi)🔴可以(yi)看出(chu)，被測(ce)💘流體(ti)的♉流(liu)量是(shi)流體(ti)的密(mi)度📐和(he)孔闆(pan)前後(hou)差壓(ya)的函(han)數。當(dang)測得(de)某一(yi)差壓(ya)時，由(you)于所(suo)測流(liu)體的(de)密度(du)不同(tong)，所代(dai)表的(de)流量(liang)是不(bu)同的(de)，隻有(you)當流(liu)體的(de)密度(du)值等(deng)于孔(kong)闆設(she)計條(tiao)件中(zhong)的密(mi)度值(zhi)時，差(cha)壓才(cai)能真(zhen)實反(fan)映🔞所(suo)測的(de)流🍉量(liang)。蒸汽(qi)從發(fa)生到(dao)使用(yong)，由于(yu)熱損(sun)耗，溫(wen)度和(he)壓力(li)的下(xia)降是(shi)不可(ke)避免(mian)的，導(dao)緻其(qi)密度(du)與設(she)計值(zhi)的差(cha)異，從(cong)而産(chan)生了(le)誤差(cha)，并且(qie)随着(zhe)蒸汽(qi)參數(shu)的波(bo)動而(er)波動(dong)，實際(ji)測量(liang)時隻(zhi)能通(tong)過溫(wen)🈲壓補(bu)償來(lai)修正(zheng)，補償(chang)公式(shi)的嚴(yan)謹性(xing)直接(jie)影響(xiang)測量(liang)誤差(cha)。
3.2渦街(jie)流量(liang)計計(ji)量誤(wu)差分(fen)析
　　渦(wo)街流(liu)量計(ji)是利(li)用振(zhen)動原(yuan)理進(jin)行測(ce)量的(de)，在流(liu)體🐉中(zhong)🏃‍♀️，在流(liu)♈動💁的(de)垂直(zhi)方向(xiang)插入(ru)發生(sheng)體，流(liu)體流(liu)經時(shi)在👨‍❤️‍👨其(qi)下💔遊(you)兩側(ce)交替(ti)産⭐生(sheng)兩列(lie)卡門(men)渦街(jie)，卡門(men)渦街(jie)的發(fa)生頻(pin)率存(cun)在‼️一(yi)定的(de)雷諾(nuo)數範(fan)圍與(yu)流體(ti)的流(liu)速有(you)關，并(bing)呈正(zheng)線性(xing)關系(xi)。其關(guan)系式(shi)如下(xia):
 
　　式中(zhong):f爲渦(wo)街頻(pin)率，Hz;S,爲(wei)斯特(te)羅哈(ha)爾常(chang)數(無(wu)量綱(gang));v爲流(liu)體經(jing)過發(fa)生體(ti)時的(de)平均(jun)流速(su)，m/s;d爲發(fa)生體(ti)的特(te)征寬(kuan)度,m。
　　在(zai)實際(ji)測量(liang)中，一(yi)台制(zhi)造完(wan)成的(de)渦街(jie)流量(liang)計其(qi)發生(sheng)體⚽的(de)特征(zheng)寬度(du)是一(yi)定固(gu)定不(bu)變的(de)。由此(ci)看見(jian)，卡門(men)渦街(jie)的頻(pin)率在(zai)--定的(de)雷🌏諾(nuo)數範(fan)圍内(nei)隻與(yu)流體(ti)的㊙️平(ping)均流(liu)速有(you)關，與(yu)流體(ti)的密(mi)度、粘(zhan)度等(deng)物理(li)參數(shu)基本(ben)無關(guan)。隻要(yao)測得(de)了渦(wo)街和(he)發生(sheng)體處(chu)的㊙️流(liu)通面(mian)積即(ji)可測(ce)得流(liu)過發(fa)生體(ti)兩側(ce)流體(ti)的體(ti)積流(liu)量,其(qi)體積(ji)流量(liang)關系(xi)式爲(wei):
 
　　式中(zhong):qv爲體(ti)積流(liu)量,m³/h;S,爲(wei)斯特(te)羅哈(ha)爾常(chang)數;m爲(wei)渦街(jie)發生(sheng)體兩(liang)側弓(gong)形面(mian)積與(yu)管道(dao)橫截(jie)面面(mian)積之(zhi)比;d爲(wei)渦街(jie)發生(sheng)體迎(ying)面寬(kuan)👨‍❤️‍👨度，m;D爲(wei)表體(ti)通徑(jing)，n;f爲渦(wo)街頻(pin)率，Hz。由(you).上式(shi)可以(yi)看☂️出(chu)，在式(shi)中沒(mei)有涉(she)及流(liu)體的(de)任何(he)物理(li)參數(shu)♉。所以(yi)在常(chang)✉️規使(shi)用中(zhong)🛀🏻，一台(tai)渦街(jie)流量(liang)計無(wu)論用(yong)于何(he)🛀🏻種流(liu)體測(ce)量,隻(zhi)要雷(lei)諾數(shu)✉️2×104-7×106範圍(wei)内,就(jiu)能得(de)到穩(wen)定的(de)🔱流量(liang)系數(shu)。隻要(yao)測得(de)正确(que)的渦(wo)街頻(pin)率，便(bian)可正(zheng)确測(ce)得工(gong)況下(xia)♻️流體(ti)的體(ti)積流(liu)量。這(zhe)一點(dian)完全(quan)不同(tong)于差(cha)💛壓♊式(shi)流量(liang)計在(zai)流體(ti)🐪參數(shu)偏離(li)設計(ji)值時(shi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻便産(chan)生很(hen)大誤(wu)差的(de)🌐情況(kuang)。
4、結束(shu)語
　　通(tong)過實(shi)際應(ying)用過(guo)程中(zhong)問題(ti)可發(fa)現，在(zai)蒸汽(qi)測量(liang)中💰，渦(wo)街安(an)裝方(fang)💘便而(er)孔闆(pan)流量(liang)計需(xu)要配(pei)套差(cha)壓變(bian)送器(qi)、引壓(ya)管、 三(san)組閥(fa) 等附(fu)件使(shi)用，且(qie)因爲(wei)冷凝(ning)水測(ce)量，在(zai)冬季(ji)使用(yong)引壓(ya)管🚩易(yi)😍凍🌂結(jie)，造成(cheng)測量(liang)誤差(cha)。且在(zai)運行(hang)方面(mian)，渦街(jie)後期(qi)🌈基本(ben)不需(xu)🏃‍♂️要維(wei)護，而(er)孔闆(pan)由于(yu)成銳(rui)角邊(bian)緣易(yi)磨損(sun)，需定(ding)期維(wei)護，分(fen)體式(shi)結構(gou)還需(xu)定期(qi)對引(yin)壓管(guan)排污(wu)，綜上(shang)所述(shu)，工業(ye)企業(ye)中非(fei)特殊(shu)惡劣(lie)環境(jing)下，建(jian)議蒸(zheng)🔱汽測(ce)量優(you)先選(xuan)用渦(wo)街流(liu)量計(ji),更好(hao)滿足(zu)測量(liang)需求(qiu)。

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