在供熱企業中， 蒸汽的計(jì)量是關(guān)系到整個企業生産成(chéng)本的主要因素(sù)， 特别是(shì)在貿(mào)易(yì)結算(suàn)中的(de)使用(yòng)， 更是關系(xì)到供需雙(shuāng)方經濟利益的關鍵(jiàn)環節(jiē)。 因此，在蒸汽計(jì)量中如(rú)何(hé)最大限度地保障計(jì)量的(de)準确(què)率， 正(zhèng)确設(shè)計和(hé)選用(yòng)合理。
　　在經(jīng)過 10 餘(yú)年的供(gòng)汽生産，在蒸汽計量過程中，使(shǐ)用的孔(kǒng)、噴嘴(zuǐ)等标準節(jiē)流裝(zhuāng)置、 渦街流(liú)量計(jì)、 彎管流量計、以及最近使(shǐ)用過的 v 形内錐節(jiē)流(liú)裝置。在此(cǐ)，根據自(zì)己的(de)經(jīng)驗，談(tán)一(yī)下對這(zhè)幾種流(liú)量計在實際(jì)應用中的(de)看法。
1孔(kǒng)闆(pǎn)流量(liàng)計
　　在(zài)蒸汽測量(liàng)中， 孔闆流(liú)量計 已廣泛(fàn)使用達(dá)幾十年之久，其優勢(shì)是不言而(ér)喻的(de)。 孔闆流量(liàng)計的價格便宜(yí)，國外早有成熟(shú)的國際标準，我國也早已制定(dìng)出标準節流(liú)裝(zhuāng)置的國家标準(zhǔn) ，gb/t2624-93 就 是(shì) 等(děng) 效 采 用(yòng) iso5157-（1991）的國際(jì)标(biāo)準。 因(yīn)此孔(kǒng)闆流量計(jì)是公認的标準全面(miàn)、使用(yòng)廣泛(fàn)的節流裝(zhuāng)置，其具體(tǐ)原(yuán)理與流(liú)量公(gōng)式不再累(lèi)述。 但是在長(zhǎng)期(qī)的使(shǐ)用過程中(zhōng)， 孔闆流量(liàng)計的(de)缺點也越來越(yuè)明顯(xiǎn)，主要爲：
（1）孔(kǒng)闆存在着不可(kě)避免的 “銳角磨(mó)損 ”和(hé)“積污”問題，随着使用(yòng)時間(jiān)的增加(jiā)流量系(xì)數越來越大，儀(yí)表示值越來越小，流速(sù)較(jiào)高的(de)場合，這種變化更是(shì)驚人。
（2）孔闆(pǎn)的量程(chéng)比較小(xiǎo)，在實(shí)際應用中(zhōng)爲4：1～5：1，存在(zài)線(xiàn)性差(chà)等缺(quē)點(diǎn)。 在(zài)供汽(qì)、供(gòng)熱計量中，由于用戶用量波(bō)動很大，流(liú)量的上下限常常超(chāo)過 10：1，甚至(zhì)達(dá)到 20：1，這(zhè)對孔闆計量是(shì)非常困(kùn)難的(de)。 孔(kǒng)闆流量計其實(shí)際的(de)流(liú)量系數是随(suí)着被測流(liú)體的(de)雷(léi)諾(nuò)數 re 的變化(huà)而(ér)變化，特(tè)别是在雷(léi)諾數(shù)爲 2×103<re<105内(nèi)，流量(liàng)系數(shù)對 re 的變化(huà)非常(cháng)敏感。 例如一個(gè)β=0.73 的角接取壓孔闆因流(liú)量(liàng)減少(shǎo)導緻 re由 5×103降(jiàng)到 re=104時， 相當于(yú)流量從(cóng)額定工況(kuàng)下降(jiàng)到 20%額(é)定工況下(xià)工作， 而(ér)這(zhè)時的流出系(xì)數将不(bú)會保(bǎo)持設(shè)計的(de)數值， 其變化增(zēng)大 2.2%。
（3） 孔(kǒng)闆的管路(lù)直管(guǎn)段長度及孔闆安裝的規(guī)範性(xìng)要求(qiú)高，而(ér)管道上閥(fá)門、彎(wān)頭、縮徑(jìng)、分管等(děng)往往是不(bú)可避免的。 孔闆(pǎn)對直管段(duàn)的要(yào)求大(dà)多數(shù)很難(nán)滿足(zú)要求， 特别是國(guó)際标準化組織(zhī)公布了新(xīn)修訂(dìng)的 iso5167:2003 （e）新(xīn)标(biāo)準後，提(tí)出了全新(xīn)的和(hé)加長的(de)要(yào)求。 如(rú)：一個 β=0.6 的(de)孔(kǒng)闆安(ān)在單個 90 度彎頭(tóu)後，舊标準(zhǔn)前直(zhí)管段爲 18d 而新标(biāo)準爲 42d。
（4）在(zài)多(duō)年的(de)使用中發現，往(wǎng)往孔闆的機械(xiè)幾何尺寸難以(yǐ)保證。 按照(zhào)國标(biāo)規定孔闆的(de)開(kāi)孔邊緣圓(yuán)弧半徑不(bú)大于(yú) 0.0004d，這在(zài)加工(gōng)中是(shì)難以(yǐ)保證的(de)。
（5）在實際(jì)使用(yòng)中，在設計(jì)時很難提供正确的管道(dào)直徑(jìng)參數， 往往以公(gōng)稱直(zhí)徑代替管(guǎn)道直徑。 這樣一(yī)來，與實際(jì)值相差越大帶來的(de)誤差越(yuè)大。
（6）孔闆(pǎn)流量(liàng)計的壓損(sǔn)過大(dà)，一個孔(kǒng)闆(pǎn)的β=0.45~0.75， 其壓力(lì)損失(shī)爲最大差(chà)壓值(zhí)的78%～47%， 顯然這對終(zhōng)端壓(yā)力已(yǐ)非常(cháng)低的(de)用戶是不(bú)合适的。
　　雖(suī)然孔闆流量(liàng)計有以(yǐ)上許(xǔ)多缺點， 但(dàn)孔闆(pǎn)流量計是(shì)所有節流式流量計内外(wài)獲取(qǔ)數據最多的計量裝置， 如何對付孔(kǒng)闆孔口鈍(dùn)化、 流出系(xì)數不(bú)穩定已取(qǔ)得了(le)豐碩(shuò)的成果。 它(tā)是一種可(kě)以幹校(xiào)驗(yàn)的标準節(jiē)流裝置，因(yīn)此在(zài)實際(jì)使用(yòng)中，如(rú)果流(liú)量較爲穩(wěn)定，充分考慮磨損(sǔn)問(wèn)題，及時對(duì)孔闆(pǎn)進(jìn)行修正，在蒸汽計(jì)量中(zhōng)依然(rán)是(shì)十(shí)分可(kě)靠的。
2渦(wō)街流量計
　　對(duì)于 渦街流(liú)量計(jì) ，受早(zǎo)期(qī)國内渦(wō)街(jiē)流(liú)量生(shēng)産質量和(hé)技術(shù)條件的(de)影晌， 渦街在(zài)蒸汽計量(liàng)中未能得到普(pǔ)及和(hé)使用(yòng)。 随着技術水平的提(tí)高，渦(wō)街流量計的優點也(yě)得到(dào)重視。
　　渦街流(liú)量計的(de)優點主要爲結構簡單，安(ān)裝維(wéi)護方(fāng)便；量(liàng)程(chéng)比較寬；在一(yī)定的雷諾數範(fàn)圍内(nèi)輸出(chū)信号不受流(liú)體的物(wù)性（密度、粘度）影晌， 因(yīn)此(cǐ)可以在(zài)一種介質中标定系(xì)數而(ér)用于其他介質；壓損(sǔn)小。
但(dàn)是(shì)， 渦街流量計的缺點也(yě)是非(fēi)常明(míng)顯的(de)，主要(yào)爲：
（1）它不适用于低(dī)雷諾數(shù)測量，所以(yǐ)低流(liú)速蒸(zhēng)汽測量受(shòu)限。
（2）測量蒸汽溫度不能高(gāo)于 300℃。
（3）不适合(hé)于測(cè)量不(bú)幹淨的介(jiè)質。
（4）渦(wō)街流量計直管(guǎn)段要求較長(zhǎng)，在實際使用(yòng)中不(bú)能低(dī)于 20d， 在孔闆(pǎn)流量(liàng)計(jì)直管段(duàn)要求加長的情(qíng)況下， 渦街流量(liàng)計如(rú)何獲取更(gèng)多的實驗數據， 對于(yú)現場安裝前直管段的重(zhòng)要性(xìng)更爲突出(chū)。
（5）受現場震動和電磁幹(gàn)擾(rǎo)影晌(shǎng)大，對(duì)現場(chǎng)情況(kuàng)要(yào)求較嚴格。
（6）當(dāng)介質流速過大(dà)，層流(liú)邊界層向(xiàng)湍流過渡(dù)，雷諾(nuò)數超(chāo)出測(cè)量範(fàn)圍，系統無(wú)法建(jiàn)立，測(cè)量結果變(biàn)小。
（7） 至于渦(wō)街流(liú)量計的(de)幹校驗(yàn)目前尚(shàng)無統一(yī)國家(jiā)标準， 因此(cǐ)各個廠家(jiā)生産(chǎn)加工物理(lǐ)參數(shù)及标(biāo)定方式方(fāng)法不能統(tǒng)一。
　　綜(zōng)上所(suǒ)述，在(zài)蒸汽(qì)計量中(zhōng)，對于渦(wō)街流(liú)量計(jì)應慎(shèn)重使用， 合理選(xuǎn)型， 充分考(kǎo)慮現(xiàn)場條件、雷諾數(shù)、流量波動範圍(wéi)等因素，對(duì)于每(měi)一台渦(wō)街流量計必(bì)須實流标(biāo)定。 在充分積累(lèi)實驗數據的情況下盡早建立(lì)幹校驗(yàn)标準。
3彎(wān)管流量計(jì)
　　彎管(guǎn)流量計雖然距(jù)今已(yǐ)有 90 多(duō)年的(de)曆史， 但是(shì)隻是(shì)近十餘年(nián)來在(zài)我國(guó)才(cái)有了實(shí)際應用，在我公(gōng)司使用(yòng)已有(yǒu) 7、8 年的曆史。彎管流量計的(de)優點是(shì)：無壓力損(sǔn)失，在(zài)蒸汽測(cè)量中節(jiē)流件無可(kě)動部件，堅(jiān)固(gù)結(jié)實，耐(nài)壓耐溫也較高(gāo)。
　　對于彎管流量(liàng)計在實際中的(de)測量(liàng)精(jīng)度及可用性(xìng)，提(tí)出幾點(diǎn)看法：
（1）在(zài)國(guó)際國(guó)内所有的著書(shū)立(lì)學中，認爲彎(wān)管流量計測(cè)量(liàng)精度較低，在《流(liú)量測量節(jiē)流裝(zhuāng)置設(shè)計手(shǒu)冊》 中(zhōng)明确指出： 在 r/d≥1.25，re>104時(shí)， 彎管流量計的(de)流出系數(shù)相對(duì)不确(què)定度爲±4%，因(yīn)此精度并不高。
（2） 彎管(guǎn)在測(cè)量蒸(zhēng)汽時要求(qiú)蒸汽(qì)流速不能低于(yú) 7m/s，否則會(huì)引(yǐn)起較大誤(wù)差。 這(zhè)表明(míng)彎(wān)管(guǎn)流量(liàng)計隻(zhī)能工作在(zài)高雷諾數(shù)區域(yù)内， 流量下(xià)限(xiàn)的測量(liàng)是比較困難的(de)。
（3） 彎(wān)管(guǎn)流量計在(zài)對其測量(liàng)原理的分析中，把流體在管道(dào)中流(liú)動認(rèn)定是(shì)均速(sù)流動的。在實際(jì)中， 流體(tǐ)在(zài)管道(dào)中流動的(de)速度(dù)是沿(yán)着管半徑方向(xiàng)開形成一(yī)定(dìng)的(de)梯度的： 管(guǎn)中心(xīn)的流(liú)速最(zuì)快，越接近(jìn)管壁速度(dù)越慢，把不是平均流(liú)速的(de)流體當(dāng)成(chéng)平均(jun1)流速(sù)的流體(tǐ)來(lái)對待，對流(liú)量計的測(cè)量(liàng)精度肯(kěn)定要帶來一定的(de)影晌。
（4）彎(wān)管流(liú)量計(jì)的差壓(yā)值較低，這樣(yàng)對變(biàn)送器(qì)就(jiù)提(tí)出較高的要求，增大了投資成本。
（5）無法實現節流(liú)裝(zhuāng)置的幹校(xiào)驗，必(bì)須每台表實流(liú)标定。
因此，基于(yú)以上(shàng)考慮，認爲(wèi)彎管(guǎn)流量計在(zài)貿易結算(suàn)中的(de)使用還需實驗(yàn)數據(jù)的(de)支持和時間(jiān)的考驗。
4 v形(xíng)内錐流量計
　　 v形(xíng)内錐流量計 的(de)英文(wén)名爲 v-cone，它是近幾年(nián)發(fā)展起(qǐ)來(lái)的新型流量(liàng)計， 它(tā)确實(shí)有許多其它流量計(jì)達不(bú)到的優點(diǎn)。 主要有：①測量穩(wěn)定性好；②對(duì)被測(cè)介質适應能力(lì)強；③測量範(fàn)圍寬；④适用雷諾(nuò)數範圍寬；⑤對直(zhí)管段要求短；⑥壓力損(sǔn)失小；⑦差壓(yā)大(dà)。 這(zhè)些都是我(wǒ)們采用 v 形内錐(zhuī)流量(liàng)計原(yuán)因。
但 v 形内錐節流裝(zhuāng)置目(mù)前仍是一種非(fēi)标準節流(liú)裝置，它目前(qián)無法替(tì)代孔(kǒng)闆(pǎn)，主(zhǔ)要有(yǒu)以下(xià)幾個問題(tí)：
（1）v 形内錐節(jiē)流(liú)裝置迄(qì)今爲止，國(guó)内外資(zī)料都隻有 v 形内錐(zhuī)節流(liú)裝置的一些照(zhào)片、簡圖，沒有結(jié)構形式和(hé)技術(shù)要求(qiú)的(de)詳細資(zī)料。目前(qián)， 國内各(gè)生産廠仿制皆(jiē)是自行設計、制(zhì)造。 顯然結構形(xíng)式和技術(shù)要求不統(tǒng)一，無(wú)法進行各廠産品性(xìng)能的(de)相互比(bǐ)較(jiào)和評(píng)價。
（2） 目(mù)前 v 形(xíng)内錐(zhuī)節流(liú)出系(xì)數尚(shàng)未(wèi)見提出(chū)流出系數公式(shì)。 在某些廠家中有可膨脹(zhàng)性系(xì)數公(gōng)式， 但(dàn)是在結構形式和技(jì)術要求尚(shàng)未标準化(huà)時， 可膨脹(zhàng)性系數公式隻(zhī)是代表(biǎo)該廠家(jiā)試驗的(de)結(jié)構形狀的(de)結果， 現在(zài)采用它作(zuò)爲(wèi)通用的(de)一個公式(shì)是沒有試驗的根據的， 它(tā)隻能(néng)作爲一個參考(kǎo)的公式(shì)使用(yòng)。
（3） 節(jiē)流式差(chà)壓(yā)流量計現場(chǎng)影響量(liàng)主要爲二(èr)種流(liú)動特性的(de)幹擾(rǎo)， 即非充(chōng)分發展(zhǎn)管流和 非 定 常(cháng) 流 的(de) 幹 擾 。 節 流 裝 置(zhì) 國 際 标 準iso5167（1980 年(nián)版）經(jīng)典文丘(qiū)裏管(guǎn)的直管段(duàn)長度要求是很(hěn)短的，其數據如(rú)下：
90°單彎頭 β＝0.3~0.75 時 ，l=0.5d~4.5d（l－節流件上(shàng)遊(yóu)直管(guǎn)段長度(dù)）； 在同一(yī)平面(miàn)上90°雙(shuāng)彎頭(tóu) β＝0.3~0.75 時，l=1.5d~4.5d；在不(bú)同平面上 90°雙彎頭 β＝0.3~0.75 時，l=0.5d~29.5d。
新修訂标準 iso5167:2003（e）的數(shù)據如(rú)下：
　　90°單彎頭(tóu) β＝0.3~0.75 時，l=8d~16d；在同一平面或不(bú)同(tóng)平面上(shàng) 90°雙彎(wān)頭 β＝0.3~0.75 時(shí)，l=8d~22d。
在 flomeko2004 會議上， 英國流量(liàng)專家 reader-harris 介紹關于(yú) iso5167:2003（e）制訂的(de)演(yǎn)講中特别提到近年對經(jīng)典文丘裏(lǐ)管的研究試驗(yàn)，發現(xiàn) iso5167（1980 年版）規定(dìng)的直管段是太(tài)短了， 并且發現(xiàn)在不(bú)同介質的(de)試驗中經典文(wén)丘裏管的特性(xìng)不大一樣(yàng)， 幹氣(qì)體的(de) c 值甚(shèn)至比水高 3％，說明試驗(yàn)應在更廣泛的(de)範圍内進行，才(cái)能得出正确的結論。 所(suǒ)以按此(cǐ)例，v 形内錐節流(liú)裝(zhuāng)置(zhì)現場安裝(zhuāng)條件的研(yán)究試(shì)驗應該繼續進(jìn)行， 才能(néng)得(dé)出可靠的(de)結論。
（4）壓損(sǔn)問題
　　标準節流裝置（孔(kǒng)闆、噴嘴(zuǐ)和文丘裏管）和 v 形内錐(zhuī)節(jiē)流裝(zhuāng)置的(de)壓損(sǔn)如下(xià)：
孔闆：β＝0.45~0.75，ΔwΔp=0.78%~0.47%；

　　它是(shì)某一(yī)結構形(xíng)式産品(pǐn)的壓(yā)損(sǔn)。 比(bǐ)較上(shàng)述節(jiē)流(liú)裝置的(de)壓損(sǔn)， 可見孔闆(pǎn)、v 形(xíng)内錐、噴(pēn)嘴屬(shǔ)于高壓損(sǔn)節流(liú)件，v 形内(nèi)錐(zhuī)處于孔闆(pǎn)與(yǔ)噴嘴之(zhī)間。 文丘裏(lǐ)管爲(wèi)低(dī)壓(yā)損節流件(jiàn)。
　　總之，v 形(xíng)内錐(zhuī)流(liú)量計(jì)爲我們蒸(zhēng)汽計量(liàng)提(tí)供了一種新的(de)方法(fǎ)和思(sī)路， 但它是(shì)一種非标準的(de)節流裝(zhuāng)置， 在使(shǐ)用中亦應要求(qiú)其實(shí)流(liú)标(biāo)定，嚴(yán)格安(ān)裝條(tiáo)件，在(zài)可能的情況(kuàng)下(xià)盡量加大(dà)直管(guǎn)段，減少現場影響量。
　　以上是我(wǒ)公司在使用中(zhōng)遇到的幾(jǐ)種用(yòng)于蒸汽計(jì)量的流量(liàng)計(jì)。 蒸汽計(jì)量是一(yī)個難題(tí)，每一(yī)種計量裝(zhuāng)置都有其優(yōu)缺點， 分析其優劣(liè)點在(zài)于(yú)在實際(jì)使用(yòng)中(zhōng)根據現(xiàn)場的使用條件(jiàn)應合理設(shè)計(jì)和(hé)選型(xíng)，靈(líng)活(huó)使用流量計，不(bú)可拘(jū)泥于一格(gé)，努力(lì)保證計量的準(zhǔn)确性。

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