蒸汽流量計選型規則

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蒸汽流量測量的選擇

蒸汽流量測量從測量技術上分為兩類，一類為過熱蒸汽和高干度（干度x=0.9以上）的飽和蒸汽，另一類為低干度飽和蒸汽。前一類可以作為單相流體處理，而后一類則為兩相流。由于目前所有的流量計只適用于單相流體，因此，低干度飽和蒸汽尚需進行深入的研究。

（1）過熱蒸汽和高干度飽和蒸汽的流量測量

常用的流量計有：節流式差壓式流量計，該流量計目前仍是測量蒸汽流量的主要儀表，為適應需要在技術上也有了心得發展，。比如把節流裝置、差壓變送器及三閥組組成一體成為一體式節流流量計，該節流流量計解決了差壓信號管路易出故障的缺點。還有采用定植節流件，用標準噴嘴代替標準孔板，因為噴嘴和孔板相比較，噴嘴的流出系數穩定，不會因為邊緣銳角變鈍使流出系數發生變化，壓損也比孔板低，一般在同樣流量及值時壓損約為孔板的30%~50%。

渦街流量計測量中溫，即200℃以下，應用于蒸汽應該說已經趨于成熟，是目前常用于蒸汽測量的一類流量計。但是一定要注意低干度介質將使其儀表系數偏離檢測值而增大測量誤差。

均速管流量計、分流旋翼式流量計在準確度要求不太高的內部管理分配上應用還是可以的，因為使用比較便宜、簡潔，適應于中小流量蒸汽的測量。

對于靶式流量計，國內于上世紀70年代開發的電動、氣動靶式流量變送器，它是電動、氣動單元組合儀表的檢測儀表。由于當時力轉換器直接采用差壓變送器的力平衡機構，因此，帶來力平衡機構本身所造成的許多不足。比如，測量準確度較低、零點漂移、杠桿機構可靠性、穩定性差等。因此原JJG 461-1986《靶式流量變送器》規程制定于1986年，已有25年之久。由于現在已基本不再生產和使用電動、氣動靶式流量變送器。原有的規程已不適應使用，因此修訂了新的靶式流量計規程。

靶式流量計的結構是由測量管、靶板、力傳感器、信號處理單元組成。力傳感器為應變計式傳感器，信號處理顯示可以就地直讀顯示或輸出標準信號。力傳感器由筒式彈性體和力應變片組成，可以是內貼式和外貼式兩種。當彈性體在力作用下發生形變，它破壞了由力應變片組成的電橋的平衡，產生與流量成平方關系的電信號。

其工作原理是在恒定截面直管段中設置一個與流束方向相垂直的靶板，流體沿靶板周圍通過時，靶板受到推力的作用，推力的大小與流體的動能和靶板的面積成正比。在一定的雷諾數范圍內，流過流量計的流量與靶板受到的力成正比。靶板所受的力由力傳感器檢出。

以圓形靶板為例，流量計算的基本公式為：

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靶板受力經力轉換器轉變成電流信號（4～20）mA或氣壓信號（20～100kPa）輸出，輸出信號與流量的關系可根據上式確定。

由于應變式新型靶式流量計具有新的結構和測量原理，在蒸汽測量中具有比較優越的使用前景，適應于中小流量蒸汽的測量。

（2）低干度飽和蒸汽的流量測量

一般的工業鍋爐產生的飽和蒸汽在出口處為高干度（0.95以上）的飽和蒸汽，但是在長距離輸送過程中，由于保溫不好或間歇用汽出現不平衡情況等許多因素使干度不斷下降，甚至成為含水量很高的濕蒸汽，即成為氣、水兩相流體。這兩相流體的流動特性與單相流是有著本質區別。在單相流中檢測的流量計儀表系數或流出系數是不能用于兩相流測量的。比如對孔板流量計進行的兩相流試驗中的流出系數必須進行干度修正。因此，在低干度飽和蒸汽的流量測量中，干度參數是必須測量的一個參數。遺憾的是目前還沒有成熟的干度計出現。另外其他各類流量計的儀表系數的干度修正都尚未進行深入研究。只有解決這個問題，才能測量低干度飽和蒸汽的流量。

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表1???流量計流體特性和工藝過程條件選型一覽表

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（1）取決于測量頭的類型；（2）用于贓污的孔板為圓缺孔板；（3）用于粘性的孔板為四分之一圓孔板和錐型入口孔板。

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表2???流量計測量性能、安裝條件選型一覽表

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