用涡街流量计计量饱和蒸汽

在蒸汽流量计量领域中，应用较多的流量计有孔板式流量计和涡街式流量计两种。两者相较，涡街式流量计具有量程范围更大、不易泄漏、压力损失小和计量精度高等优点，所以其应用日益增多，已赶超孔板式流量计。

涡街流量计是速度式流量计，其测量输出的频率与饱和蒸汽工作状态下的体积流量成正比。然而，蒸汽计量要求的是质量流量，因此用涡街流量计进行饱和蒸汽计量时，必须同时测量出饱和蒸汽的密度，才能计算出饱和蒸汽的质量流量。

       根据饱和蒸汽的性质，其密度是蒸汽压力或温度的单值函数，因此测得饱和蒸汽的温度或压力两者之一，就可根据压力值或温度值与密度之间一一对应的关系，获得饱和蒸汽的密度值

图 涡街流量计使用示意

    1.测压法

    压力变送器安装在涡街流量计下游3D—5D距离处。该点的压力代表涡街流量计出口的压力，所以用该压力计算出的密度也就是涡街流量计出口的密度。

    2.测温法

    温度变送器安装在涡街流量计下游6D—8D距离处。该点饱和蒸汽的温度与涡街流量计测量管内的温度基本相同，因此以此处测得的温度计算蒸汽的密度则代表了蒸汽的实际密度。根据饱和蒸汽密度与温度的关系式，可计算出饱和蒸汽的密度。

    3.两种方法的比较

    测压法和测温法是目前测量饱和蒸汽密度较普遍采用的两种方法，它们各有所长。

    测压法的优点是采用分段线性化密度模型，计算较简单，计算精度和拟合精度较高，压力传感器对蒸汽压力变化响应较快，实时性较好。

    测压法的缺点是压力传感器的耐温能力差，测量时需要采用降温措施。或者采取隔离方法，或者把传感器装到管外后再采用引压方法测量蒸汽压力，两种方法都会使测压装置复杂化，增加安装、维修费用。

    测压法的另一个不足之处是，取压孔位于涡街流量计下游，测得的压力值与涡街流量计内部压力有一定的差异，这会产生一定的计量误差。

测温法的优点是安装简便、可靠性好，温度传感器直接插入被测蒸汽中，检测到的温度值较为真实。

测温法的缺点是饱和蒸汽的密度与温度之间的关系复杂，从计算公式可看出，密度与温度之间的关系是一个关于温度的高次多项式。因此，温度的变化对密度的影响比较灵敏。换而言之，如果要获得精度较高的密度值，则要求温度测量的误差要更小。例如要使密度的误差小于士0.5％，则要求温度测量的绝对误差≤土0.2℃。这对温度测量来说，要求较高。