蒸(zheng)汽是石(shi)油化工(gong)企業重(zhong)要的二(er)次能源(yuan)，在企業(ye)能源計(ji)量中占(zhan)有重要(yao)地位。從(cong)企業效(xiao)益出發(fa)，要降低(di)生産成(cheng)本則需(xu)降低蒸(zheng)汽的消(xiao)耗量，蒸(zheng)汽計量(liang)由此成(cheng)爲企業(ye)計量技(ji)術工作(zuo)的重點(dian)之一。儀(yi)表都有(you)一定的(de)測量範(fan)圍和合(he)适的量(liang)程比，可(ke)是工藝(yi)生産過(guo)💁程往往(wang)又有不(bu)同負荷(he)狀态下(xia)的多種(zhong)運行方(fang)式，随📐之(zhi)對應的(de)蒸汽用(yong)量就會(hui)出現❤️大(da)流量、正(zheng)常流量(liang)及小流(liu)量等不(bu)同流速(su)，蒸汽的(de)物理參(can)📞數如溫(wen)度、壓力(li)及密度(du)等參數(shu)也會在(zai)不同負(fu)荷狀态(tai)下發生(sheng)相應的(de)變化。任(ren)何類型(xing)測量💜蒸(zheng)汽的🏃‍♂️儀(yi)表要滿(man)足不同(tong)工✏️況下(xia)的準确(que)測量實(shi)際上很(hen)困難。這(zhe)就要求(qiu)在測量(liang)方法和(he)儀表選(xuan)型上根(gen)據測量(liang)回路的(de)要求充(chong)分考慮(lü)各種計(ji)量儀表(biao)的優缺(que)點，選擇(ze)量程比(bi)合适的(de)儀表并(bing)采用㊙️适(shi)當的補(bu)償措施(shi)，如溫🌈壓(ya)補償、蒸(zheng)汽狀态(tai)及分段(duan)線性化(hua)補償等(deng)。但是随(sui)之而來(lai)就會産(chan)生安裝(zhuang)位置、直(zhi)管段及(ji)維護需(xu)求等一(yi)系列的(de)安裝問(wen)題🔅。
　　爲此(ci)，圍繞當(dang)前常用(yong)的差壓(ya)式和速(su)度式蒸(zheng)汽流量(liang)❌計的選(xuan)型、安裝(zhuang)注意事(shi)項以及(ji)安裝和(he)運行中(zhong)容易發(fa)生的問(wen)題展開(kai)讨論，重(zhong)點考慮(lü)蒸汽流(liu)量儀表(biao)選🚩型時(shi)儀表和(he)被❄️測介(jie)質的特(te)性、生産(chan)工藝的(de)變化、儀(yi)表的安(an)裝條件(jian)及管理(li)維護等(deng)因素的(de)影響。
1 蒸(zheng)汽流量(liang)計 的類(lei)型
①企業(ye)使用蒸(zheng)汽流量(liang)計一般(ban)用于: 計(ji)量蒸汽(qi)用量，進(jin)行内❌部(bu)或外部(bu)計費結(jie)算; 監測(ce)能源的(de)使用效(xiao)率，如根(gen)據熱焓(han)确定添(tian)加的蒸(zheng)汽量; 改(gai)進工藝(yi)過程的(de)控制效(xiao)果，比如(ru)使🐪流量(liang)恒定在(zai)設定值(zhi)或按一(yi)定的規(gui)律變化(hua)。
　　用戶應(ying)根據自(zi)身需要(yao)，再結合(he)流量計(ji)的相關(guan)特性💋選(xuan)擇合☔适(shi)🐉的蒸汽(qi)流量儀(yi)表。目前(qian)，測量蒸(zheng)汽介質(zhi)普遍選(xuan)👅用的是(shi)差壓流(liu)量計和(he)渦街流(liu)量計配(pei)密度補(bu)償方式(shi)完成計(ji)量。
1.1 差壓(ya)式流量(liang)計
　　 差壓(ya)式流量(liang)計 在穩(wen)流情況(kuang)下，管道(dao)中流量(liang)與壓差(cha)的平方(fang)根成正(zheng)比🈚。基于(yu)流⚽體質(zhi)量守恒(heng)( 連續性(xing)方程) 和(he)能量守(shou)恒( 伯努(nu)利方程(cheng)) 定律，可(ke)知基本(ben)的流量(liang)計算式(shi)爲:

式中(zhong) C ———流出系(xi)數( 實際(ji)流量/理(li)論流量(liang)) ;
d ———節流件(jian)孔徑，m;
Δp ———節(jie)流件上(shang)下遊的(de)壓差，Pa;
qm———蒸(zheng)汽質量(liang)流量，t/h;
β ———直(zhi)徑比，β = 孔(kong)闆直徑(jing) d /管道直(zhi)徑D;
ε ———可膨(peng)脹性系(xi)數，蒸汽(qi)的 ε 小于(yu) 1;
ρ ———蒸汽密(mi)度，kg /m3。
　　差壓(ya)式流量(liang)計中常(chang)用的有(you)孔闆流(liu)量計和(he)新型V 錐(zhui)流量計(ji)兩種型(xing)式。
　　 孔闆(pan)流量計(ji) 以簡單(dan)結實、成(cheng)本低廉(lian)及無需(xu)額外标(biao)定等優(you)勢在工(gong)💚業中獲(huo)得💰廣泛(fan)應用。但(dan)它也有(you)自身的(de)缺點: 受(shou)限于工(gong)作原理(li)，量程比(bi)限制在(zai)3∶ 1 ～ 5∶ 1; 在水錘(chui)作用下(xia)，孔闆會(hui)變形，如(ru)🏒果設計(ji)或安裝(zhuang)不當甚(shen)至會堵(du)🌈塞管道(dao); 孔闆🐕的(de)直角邊(bian)緣在長(zhang)期✍️運行(hang)後會磨(mo)損，特别(bie)是在進(jin)行蒸汽(qi)介質測(ce)量時會(hui)改變孔(kong)闆特性(xing)，影響測(ce)量精度(du)，因此必(bi)須對👈孔(kong)闆進行(hang)周期檢(jian)查并予(yu)以更換(huan); 孔闆流(liu)量計一(yi)般需要(yao)較長的(de)直管段(duan)以保證(zheng)精度，表(biao) 1 給出了(le)不同直(zhi)徑比 β 和(he)不同上(shang)遊擾流(liu)布🔞置情(qing)況下所(suo)建議的(de)直管段(duan)長度。

　　 V錐(zhui)流量計(ji) 具有壓(ya)損小、量(liang)程比寬(kuan)、直管段(duan)短及測(ce)量精度(du)高等優(you)👄點，這些(xie)特點來(lai)源于特(te)殊的設(she)計結構(gou)———錐體位(wei)于管道(dao)❗中心處(chu)。在計算(suan)工況😍下(xia)的實際(ji)流量時(shi)，應先計(ji)💰算出流(liu)體流過(guo)V形錐的(de)有效面(mian)積S和等(deng)效直徑(jing)比β，再代(dai)入式(1)計(ji)算得到(dao)。
雖然V錐(zhui)流量計(ji)可以在(zai)直管段(duan)不夠長(zhang)的情況(kuang)下較其(qi)他💛節流(liu)裝置有(you)較高的(de)測量精(jing)度，但所(suo)需的前(qian)後直管(guan)段仍要(yao)視具體(ti)🌂情況而(er)定。有數(shu)據顯示(shi)，前置閘(zha)閥開度(du)大于25%時(shi)，各種開(kai)度下當(dang)🙇🏻要求較(jiao)☔高測量(liang)準确時(shi)，流量計(ji)前直管(guan)段長度(du)L=10D尚嫌不(bu)足，而不(bu)是各種(zhong)情況下(xia)均爲前(qian)0～3D、後0～1D的直(zhi)管段，這(zhe)個特點(dian)需要相(xiang)關技術(shu)🌈人員的(de)高度重(zhong)💰視。
　　當測(ce)量蒸汽(qi)介質的(de)管道停(ting)汽檢修(xiu)時，管道(dao)底部會(hui)存有積(ji)🙇‍♀️水。恢複(fu)通汽後(hou)，在壓力(li)推動下(xia)，水的波(bo)動很容(rong)易引起(qi)✏️管道振(zhen)動，流量(liang)較大時(shi)管道振(zhen)動劇烈(lie)甚至會(hui)損壞節(jie)流件造(zao)成生産(chan)事故。
1．2渦(wo)街流量(liang)計
　　流體(ti)流經設(she)置在管(guan)道内的(de)漩渦發(fa)生體時(shi)會産生(sheng)🏒流動振(zhen)🙇🏻蕩，在發(fa)生體的(de)兩側交(jiao)替産生(sheng)規則漩(xuan)渦，測定(ding)其振蕩(dang)㊙️頻率可(ke)以反應(ying)流量的(de)大小。當(dang)工況條(tiao)件合适(shi)時，漩渦(wo)頻率f和(he)流🛀體速(su)度v成線(xian)性關系(xi)，且與密(mi)度無關(guan)，可👉表示(shi)爲:

對于(yu)給定的(de)流量計(ji)，其質量(liang)流量 qm爲(wei):

式中 A ———流(liu)量計的(de)截面積(ji)，m2
式中 A ———流(liu)量計的(de)截面積(ji)，m2
d ———漩渦發(fa)生體迎(ying)流面的(de)最大寬(kuan)度，m;
f ———漩渦(wo)的釋放(fang)頻率，Hz;
k ———對(dui)于給定(ding)的流量(liang)計爲常(chang)數;
St———斯特(te)羅哈爾(er)數，無量(liang)綱，當雷(lei)諾數 Ｒe在(zai) 102～ 105時其值(zhi)約爲 0． 2;
v ———發(fa)生體兩(liang)側的平(ping)均流速(su)，m / s;
ρ ———蒸汽密(mi)度，kg /m3。
　　與孔(kong)闆流量(liang)計相比(bi)， 渦街流(liu)量計 有(you)較好的(de)量程比(bi)( 一般爲(wei) 30∶ 1) 、無可動(dong)部件及(ji)流阻低(di)等優點(dian)，但在抗(kang)振、脈動(dong)流及抗(kang)幹擾等(deng)方面也(ye)有明顯(xian)的局🎯限(xian)性。爲此(ci)，在安裝(zhuang)渦街流(liu)量傳感(gan)器時應(ying)注意🙇🏻:
a．選(xuan)擇合理(li)的安裝(zhuang)場所，遠(yuan)離強磁(ci)場設備(bei)，避開強(qiang)振㊙️動和(he)🎯強腐蝕(shi)環境。
b．上(shang)下遊配(pei)管應滿(man)足安裝(zhuang)要求，約(yue)爲前10D和(he)後5D。不同(tong)的安裝(zhuang)條件(如(ru)縮管、擴(kuo)管、T形管(guan)、前端是(shi)否有閥(fa)門及過(guo)🔱濾器等(deng)擾流件(jian))，對上遊(you)直🏃‍♀️管段(duan)的要求(qiu)也相異(yi)，還需參(can)考儀表(biao)說明㊙️書(shu)。另外，流(liu)量或壓(ya)力調節(jie)閥應裝(zhuang)在傳感(gan)器下遊(you)5D以外;測(ce)壓孔應(ying)設在流(liu)量計下(xia)遊的2D～7D處(chu);測溫孔(kong)應設在(zai)離測壓(ya)孔♋下遊(you)的1D～2D處。
c．基(ji)于其流(liu)體振蕩(dang)的工作(zuo)原理，振(zhen)動會引(yin)起誤差(cha)，可以在(zai)🐇傳感器(qi)上下遊(you)2D處分别(bie)設置防(fang)振座并(bing)加防振(zhen)墊。
d．任何(he)墊片和(he)焊渣的(de)凸出都(dou)會導緻(zhi)其他漩(xuan)渦的發(fa)生，引起(qi)💃計量誤(wu)差。T形管(guan)上遊安(an)裝閥門(men)即可避(bi)免脈動(dong)壓的影(ying)響。
　　目前(qian)，渦街流(liu)量計的(de)流量系(xi)數一般(ban)是在水(shui)流量标(biao)準⭐裝置(zhi)上标定(ding)得到的(de)。按照渦(wo)街流量(liang)計的工(gong)作原理(li)，在一定(ding)🈲的雷諾(nuo)數範圍(wei)内，渦街(jie)流量計(ji)的流量(liang)系數隻(zhi)與漩渦(wo)發生體(ti)、管道形(xing)狀和幾(ji)何尺寸(cun)有關。因(yin)此，渦街(jie)流量計(ji)用水标(biao)定得到(dao)的流量(liang)系數在(zai)儀表📐用(yong)來測量(liang)氣體和(he)蒸汽時(shi)采用也(ye)是合理(li)的。
　　用水(shui)标定時(shi)流速最(zui)高也隻(zhi)到 10m/s，而實(shi)際應用(yong)時氣體(ti)和蒸汽(qi)的流速(su)卻遠大(da)于 10m/s，某品(pin)牌渦街(jie)流量計(ji)承諾 80m/s 的(de)流速仍(reng)能保💁證(zheng)測量精(jing)度，但品(pin)質欠佳(jia)的渦街(jie)流量計(ji)在大于(yu)40m/s流速時(shi)已産生(sheng)明💃顯的(de)“漏脈沖(chong)”現象而(er)且流速(su)越高“漏(lou)脈沖”越(yue)嚴重，從(cong)而出現(xian)示值嚴(yan)重偏低(di)的情況(kuang)。另⁉️外，流(liu)量計前(qian)後壓差(cha)同流速(su)之間的(de)關系也(ye)應符合(he)㊙️下式:

式(shi)中 D ———管道(dao)内徑，mm;
Δp———壓(ya)力損失(shi)，kPa;
qv———體積流(liu)量，m3/ h;
v ———流速(su)，m / s;
ρ ———流體密(mi)度，kg /m3。
2安裝(zhuang)要點分(fen)析
2．1差壓(ya)流量計(ji)的安裝(zhuang)
　　用差壓(ya)流量計(ji)測量蒸(zheng)汽流量(liang)，爲保護(hu)差壓變(bian)送器的(de)高低壓(ya)✂️室，通常(chang)設置兩(liang)個冷凝(ning)罐，兩個(ge)冷凝罐(guan)内液位(wei)高度🌈相(xiang)等是壓(ya)差信号(hao)不失真(zhen)傳遞的(de)關鍵。如(ru)果發現(xian)一個冷(leng)凝罐是(shi)冷的，罐(guan)的上部(bu)必定不(bu)是蒸汽(qi)，造成這(zhe)種情況(kuang)的原因(yin)有多💯種(zhong)，如:導壓(ya)管堵、根(gen)部❄️閥堵(du)、溢流口(kou)高度比(bi)取壓口(kou)低、在取(qu)壓口和(he)冷凝罐(guan)之間存(cun)在液封(feng)等。不管(guan)是哪種(zhong)原因，都(dou)将使差(cha)壓變送(song)器接收(shou)到的壓(ya)差與節(jie)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流件送(song)出的壓(ya)差信号(hao)不相等(deng)，進而引(yin)起流量(liang)測量誤(wu)差。如圖(tu)1所示，改(gai)造前到(dao)正壓冷(leng)凝罐的(de)引壓管(guan)由于安(an)裝坡度(du)不合理(li)形成✍️U形(xing)水封，這(zhe)段管内(nei)的冷凝(ning)水不能(neng)靠重力(li)流回母(mu)管🐪，從而(er)造成流(liu)量示值(zhi)偏低。配(pei)置和安(an)裝合理(li)的壓差(cha)📱裝置後(hou)，蒸汽從(cong)母管經(jing)導壓管(guan)流入冷(leng)凝罐，放(fang)出熱量(liang)後變成(cheng)凝結水(shui)，罐中液(ye)位高于(yu)溢流🏒口(kou)後自動(dong)返回母(mu)管，從而(er)保證兩(liang)個罐中(zhong)的凝結(jie)水液位(wei)相等✂️。

2．2渦街(jie)流量計(ji)的安裝(zhuang)
　　渦街流(liu)量計經(jing)常與調(diao)節閥安(an)裝在同(tong)一根管(guan)道上以(yi)控制流(liu)量或壓(ya)力。如圖(tu)2所示，來(lai)自鍋爐(lu)的蒸汽(qi)總管經(jing)壓力控(kong)制回路(lu)調節後(hou)進入蒸(zheng)汽分氣(qi)缸并根(gen)💔據用戶(hu)🙇🏻負荷測(ce)量總蒸(zheng)汽用量(liang)，分氣缸(gang)✂️分配到(dao)各用汽(qi)設備或(huo)裝置，同(tong)樣安裝(zhuang)有壓力(li)或流量(liang)調節控(kong)制🤟回路(lu)。

　　儀(yi)表控制(zhi)過程中(zhong)，會受到(dao)儀表元(yuan)件疲勞(lao)及裝置(zhi)運行狀(zhuang)😍态突變(bian)等多種(zhong)因素的(de)影響，導(dao)緻調節(jie)閥運行(hang)時發生(sheng)振蕩。這(zhe)就很可(ke)能🌐會造(zao)成分表(biao)之和與(yu)總表示(shi)值的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼異(yi)常偏🈲差(cha)。用戶應(ying)分析振(zhen)蕩産生(sheng)的原因(yin)，糾正其(qi)産生的(de)條件并(bing)時常關(guan)注調節(jie)系統的(de)運行狀(zhuang)況［2］。
3 維護(hu)管理
　　測(ce)量蒸汽(qi)的儀表(biao)都有其(qi)局限性(xing)，流量儀(yi)表進行(hang)蒸汽測(ce)🌍量時，都(dou)是指理(li)論上單(dan)相的飽(bao)和蒸汽(qi)或過熱(re)蒸汽介(jie)質。但蒸(zheng)🈲汽狀🚶‍♀️态(tai)在不同(tong)的條件(jian)下會發(fa)生變化(hua)，過熱蒸(zheng)汽可能(neng)變爲飽(bao)和蒸汽(qi)，飽和蒸(zheng)汽又可(ke)能因爲(wei)經過長(zhang)距離輸(shu)送、保溫(wen)欠佳及(ji)疏水措(cuo)施不到(dao)⁉️位等多(duo)種原因(yin)夾帶冷(leng)凝水，類(lei)似這樣(yang)的狀況(kuang)下，流量(liang)計是不(bu)能✔️做出(chu)正确測(ce)量的。解(jie)決這種(zhong)問題♍通(tong)常可從(cong) 4 個方面(mian)考慮: 蒸(zheng)汽流量(liang)儀表不(bu)要安裝(zhuang)在整套(tao)☂️管路的(de)低處，以(yi)保障🈲被(bei)測介質(zhi)的品質(zhi); 完善主(zhu)副蒸汽(qi)管道的(de)保溫措(cuo)施，減少(shao)管道冷(leng)凝水的(de)産生🙇🏻和(he)相應的(de)壓力損(sun)失; 創造(zao)合适的(de)安裝條(tiao)件，便♉于(yu)将來儀(yi)表的維(wei)護保⭐養(yang); 根據蒸(zheng)汽系統(tong)設計規(gui)範設置(zhi)疏水閥(fa)安裝位(wei)置，一般(ban)情況下(xia)，每 30 ～ 50m安裝(zhuang)一組疏(shu)水閥是(shi)比較規(gui)範的❓布(bu)置，同時(shi)加強疏(shu)水閥的(de)管理和(he)保養。
　　另(ling)外，涉及(ji)貿易結(jie)算或需(xu)要計費(fei)的應用(yong)場合，則(ze)要做好(hao)🏒趨勢記(ji)錄和定(ding)期備份(fen)以便進(jin)行數據(ju)分析，實(shi)時了解(jie)用戶在(zai)不同時(shi)段的用(yong)汽情況(kuang)，同時要(yao)防止意(yi)外斷🌈電(dian)導緻儀(yi)表不計(ji)量的情(qing)況發✊生(sheng)，必要時(shi)流量積(ji)算儀的(de)趨勢數(shu)據、記錄(lu)和📞電源(yuan)可派☎️專(zhuan)人管理(li)。
4 結束語(yu)
　　通過對(dui)孔闆、V 錐(zhui)和渦街(jie)流量計(ji)的分析(xi)來看，蒸(zheng)汽質量(liang)流❤️量用(yong)差壓流(liu)量計和(he)渦街流(liu)量計測(ce)量都能(neng)得到較(jiao)✍️準确的(de)結果，都(dou)能滿足(zu) GB 17167-2006的要求(qiu)。爲保證(zheng)蒸汽的(de)正确計(ji)量，用戶(hu)應注意(yi)選擇量(liang)程比比(bi)較大的(de)流量計(ji)以避免(mian)在下限(xian)工作時(shi)讀數偏(pian)低甚至(zhi)爲零的(de)情況; 流(liu)量計規(gui)範的安(an)裝非常(chang)關鍵，微(wei)小的細(xi)節就可(ke)以避免(mian)投運後(hou)出現的(de)很多問(wen)☀️題。另外(wai)，爲流量(liang)計配上(shang)一體化(hua)的溫壓(ya)補償系(xi)統，既可(ke)以減少(shao)安裝工(gong)作量并(bing)降低安(an)裝成本(ben)，也避免(mian)了因此(ci)帶來的(de)附加誤(wu)差。

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