摘要：蒸汽流(liú)量檢測在工(gong)業生産過程(cheng)中較爲常見(jiàn)，随着😍蒸汽流(liu)量檢測精度(du)要求的提高(gao)溫度壓力補(bǔ)償尤爲重要(yào)。通過分析渦(wo)街流量計 用(yong)于蒸汽流量(liàng)測量的原理(li)提出渦街流(liú)量計在飽和(hé)蒸汽和過熱(rè)蒸汽流量檢(jiǎn)測中的溫度(dù)和壓力補償(cháng)的方法，爲工(gong)程設計、實際(jì)應用提供參(cān)考。
1引言
　　渦街(jie)流量計在蒸(zheng)汽流量檢測(ce)領域的應用(yòng)越來越廣泛(fan)；但是渦街流(liú)量計檢測值(zhi)爲蒸汽的體(ti)積流量。工業(ye)過程⛷️往往要(yào)求測量其質(zhi)量流量，飽和(hé)蒸汽和過熱(rè)蒸🧡汽在計算(suan)質量流量的(de)過程中⚽需要(yao)補償計🔴算。
2飽(bǎo)和蒸汽和過(guò)熱蒸汽的區(qu)别
　　水在一定(dìng)的壓力下加(jiā)熱，水的溫度(dù)随着不斷加(jia)熱而上升，當(dang)水溫升高到(dào)某一溫度時(shí)，水就開始沸(fei)騰，這時♋水的(de)溫度稱爲沸(fei)騰溫度。如繼(jì)續加熱，水溫(wen)保持不變，水(shui)即開始汽化(huà)，而逐步變爲(wèi)蒸㊙️汽。這時蒸(zheng)汽的溫度也(yě)就等于飽和(he)溫度。這種狀(zhuang)态的蒸汽就(jiu)稱爲飽和蒸(zhēng)汽。如果把飽(bǎo)和蒸汽繼續(xu)進行加熱，其(qi)溫度将繼續(xù)升高，并超過(guo)該壓力🔞下的(de)飽和溫度，這(zhè)種超過飽和(he)溫度的🌂蒸汽(qi)就稱爲過熱(re)蒸汽。
　　水的沸(fei)騰溫度與其(qí)所受壓力有(yǒu)關，壓力愈大(dà)，則沸騰溫度(dù)也就越高；反(fan)之，壓力小，則(ze)沸騰溫度也(ye)低。所以對于(yú)飽和蒸汽而(er)言，溫度與壓(ya)力存在一一(yī)對應關系。而(ér)過熱蒸汽的(de)溫度與壓👌力(li)是兩個獨立(li)參數，之間不(bú)存在直接的(de)🔞關系。
3渦街流(liu)量計用于蒸(zhēng)汽流量的測(ce)量
　　 孔闆流量(liang)計 在蒸汽流(liu)量的檢測中(zhōng)應用由來已(yi)久，但是經過(guo)幾十年的實(shi)踐總結，孔闆(pan)流量計存在(zai)多方面的缺(quē)陷，如孔闆流(liú)量計💋安裝及(jí)日常拆洗維(wéi)護的工作量(liàng)較🤟大；由于孔(kong)闆流🔴量計的(de)壓損較🎯大所(suo)以🐇運營成本(běn)很高；此外孔(kong)㊙️闆流量計還(hai)需配合差壓(yā)計或 差壓變(bian)送器 方可測(ce)量管道中各(ge)種流體的流(liu)量。綜合考慮(lü)以上因素，選(xuǎn)擇渦街流量(liàng)計作爲蒸汽(qì)流量檢測儀(yí)表更爲方🙇‍♀️便(bian)、經濟。
　　渦街流(liú)量計自上世(shì)紀70年代投放(fàng)市場以來，深(shen)受廣大用戶(hù)歡迎。目前在(zài)各領域中得(dé)到廣泛應用(yong)。尤其是在對(dui)蒸汽流量檢(jiǎn)測的應用上(shang)，渦街流量計(jì)正在逐漸取(qǔ)代孔闆流量(liang)計成爲蒸汽(qì)流量檢測的(de)重要儀表。渦(wō)街流量計是(shì)💃🏻根據卡曼🌈渦(wō)街原理制成(chéng)［1-3］。流體中設置(zhì)旋渦發生體(ti)（阻流體），從旋(xuan)渦發生體兩(liang)側交替地産(chǎn)生有規則的(de)旋渦，這種旋(xuán)渦稱爲卡曼(màn)渦街🏒，如圖1所(suǒ)示。旋渦列在(zai)旋渦發生體(ti)下遊非對稱(chēng)地排💃列。設旋(xuán)渦的發生頻(pin)率爲f，被測介(jie)質流速爲v，旋(xuán)渦發生體迎(yíng)面寬度爲d，則(ze)有：

其中，s稱爲(wei)斯特拉哈爾(er)數，無量綱，由(yóu)漩渦發生體(ti)的形狀決定(dìng)，在🌐一定的雷(léi)諾系數範圍(wéi)内爲常數。

　　通過(guò)檢測旋渦頻(pín)率即可計算(suàn)出流體流速(su)，從而計✨算出(chū)流體的💚體積(ji)流量。目前渦(wo)街流量計流(liú)量檢測的方(fang)法有電容檢(jian)測法、熱敏檢(jian)測法、超聲檢(jiǎn)測法、電磁檢(jiǎn)測法以及壓(yā)電檢測法等(deng)。渦街流量計(ji)用于流體流(liú)量檢測具有(yǒu)以下優點：
（1）量(liang)程比寬，不受(shòu)流體溫度、壓(ya)力、成分、粘度(du)及密度的影(ying)響；
（2）結構簡單(dan)，與孔闆相比(bǐ)無需配合其(qi)它儀表；
（3）壓損(sǔn)小，約爲孔闆(pan)流量計的四(si)分之一。
4渦街(jiē)流量計用于(yu)蒸汽流量測(ce)量系統
　　根據(jù)渦街流量計(ji)的測量原理(lǐ)可知，渦街流(liu)量計測量的(de)是⛱️流🔞體的體(tǐ)積流量。但是(shi)實際中往往(wǎng)要求測量蒸(zhēng)汽的質量流(liú)量。根據M=ρ×Q可由(you)體積流量求(qiú)出質量🔴流量(liang)［4-5］。
對于飽和蒸(zheng)汽，其密度ρ隻(zhi)與壓力有關(guān)。對應公式爲(wèi)：
ρ=AP+B
其中：P爲飽和(hé)蒸汽絕對壓(yā)力；單位MPa。對于(yú)過熱蒸汽，其(qí)密度㊙️和溫💜度(dù)、壓力均有關(guān)系。對應關系(xì)爲：

其中：P爲過(guò)熱蒸汽絕對(dui)壓力，單位MPa；T爲(wèi)過熱蒸汽溫(wen)度，單位㊙️℃。
　　因此(cǐ)在檢測飽和(he)蒸汽的質量(liang)流量時要選(xuan)擇壓力或是(shi)溫💜度進📧行補(bǔ)償；而測量過(guò)熱蒸汽質量(liàng)流量時要同(tong)時選擇壓💛力(lì)和㊙️溫度進行(hang)補償。下面以(yǐ)過熱蒸汽質(zhì)量流量檢測(ce)爲例介紹溫(wen)🏃🏻‍♂️度、壓力補償(chang)方法。
4.1智能積(jī)算儀補償方(fang)法
　　目前，過熱(rè)蒸汽質量流(liú)量的檢測可(kě)以使用智能(néng)積🎯算儀［6］。 智能(neng)流量積算儀(yí) 采用單片機(ji)技術，其補償(chang)演算功能可(ke)在預先編制(zhi)好的軟件🐕中(zhōng)完成,計算所(suǒ)需要的工況(kuàng)補償公式、表(biao)格數據都存(cun)放在積算儀(yi)的存儲器中(zhōng),在測量氣體(ti)蒸汽流量時(shi),? 可以通過壓(ya)力、溫🐅度值的(de)輸人信号進(jin)行蒸汽密度(dù)的自動補償(chang)。并且智能流(liu)量積算儀還(hai)☂️可以實現壓(ya)力、溫度值異(yì)常時的自動(dong)補償。該功能(néng)♈可以在壓力(li)變🌏送器、溫度(du)元件及變送(sòng)器發生故障(zhang)時,自動轉爲(wei)壓力、溫度的(de)設計值進行(háng)補償。此外，流(liú)量💁積算儀還(hai)具有就地顯(xian)示、報警以及(jí)RS-485通訊等多種(zhong)🐉功能。智能積(ji)算儀補償原(yuán)理如圖2所示(shi)。采用智🌈能積(ji)🈚算儀的優點(dian)在于方便現(xian)場觀測蒸汽(qi)的流量、壓力(lì)🧡、溫度參數。

　　對(duì)于過熱蒸氣(qì)，在低壓區（如(rú)小于1MPa）的壓縮(suō)系數都接近(jin)于l。在該區域(yù)内，隻要溫度(dù)不是太低，即(jí)使不對壓縮(suō)系數進行修(xiu)正，也🔞不會引(yǐn)起明顯的誤(wu)差，完全可以(yi)滿足工程上(shàng)的要求。但在(zai)高壓區，則必(bì)須考慮壓🔞縮(suo)系數的影響(xiǎng)，否則将會造(zào)成明顯的誤(wù)差。而采用智(zhi)能積算儀補(bǔ)償的方法不(bu)具有對于其(qi)壓縮系數❗進(jin)行修正的功(gong)能，采用DCS模塊(kuai)補償方法則(zé)可以克服以(yi)上缺點。
4.2DCS模塊(kuài)補償方法
　　其(qi)中COMPENSATE模塊适用(yong)于溫度爲260~800℃，壓(yā)力（絕壓）爲0.5~32MPa的(de)工況；而EXHSTEAM模塊(kuài)适用💚于溫度(du)爲140~560℃，壓力（表壓(ya)）爲98.6777~15898.6777kPa的工況。
　　假(jia)設過熱蒸汽(qì)的設計壓力(li)爲4MPa（表壓），?? 設計(ji)溫度爲400℃；過🛀熱(re)蒸汽的🤩實測(cè)壓力爲PI-101：0~6MPa（表壓(ya)），實測溫度爲(wei)TI-101：0~600℃，流量爲FI-101，補償(chang)後的流量爲(wèi)FI_101,經EXHSTEAM過熱蒸汽(qi)特性計算得(de)出設計密度(dù)爲13.92817951832kg/m3，則DCS圖形化(hua)編程如圖3所(suǒ)示♍。

5結論
　　渦街(jie)流量計在蒸(zhēng)汽測量系統(tǒng)中具有較好(hǎo)的應用前景(jǐng)，而渦街流量(liang)計的溫度壓(yā)力補償系統(tong)是提高飽和(he)蒸汽🏃‍♀️和過熱(rè)蒸汽測量精(jīng)度的重要手(shou)段。

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