过热蒸汽计量系统​工作原理

过热蒸汽流量仪表的选型对比

工业用流量仪表种类多达60余种，主要有涡街流量计、差压式(孔板流量计、均速管、弯管。V锥流量计、分流旋翼式流量计、阿牛巴流量计、浮子式流量计等。而历史上还没有一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表，任何流量仪表都有它特定的适用性，也有其局限性。如果流量仪表选择不当，流量肯定测量不准。但流量测量是一种复杂的技术，而流量仪表种类繁多，即使针对某一确定的应用，选择一款合适的流量仪表也就变成一项技术性很强的工作，需要在做出最终选择之前仔细而深入地考虑和权衡许多与测量问题有关的因素。因此，仪表的正确选型是仪表正常使用的关键，实际应用中，太多的故障是由于仪表的选型不合理造成的，详细了解现场应用的工况条件及介质参数，选择合适的压力，温度，防护，防爆等级及材质，结构方式，以保证仪表能运行在最佳状态。

蒸汽计量在选择流量仪表时应考虑5个主要因素：测量方法、性能要求和仪表规范、被测流体特性、环境条件、经济条件(购置费用、安装费用、运行费用、校验费用、维护费用)。在我们的实际工作中，无论工矿企业上是用于生产的集中供热工作中，使用最多的是孔板式(喷嘴式)流量计V锥流量计和涡街流量计，在此以这两种流量计为例加以比较说明：

过热蒸汽计量系统差压式流量计

差压式流量计是由安装于管道中的流量检测件(即产生差压装置，简称一次仪表)产生的差压，已知的流体条件和一次仪表与管道的几何尺寸来计算流量的仪表，由差压装置、引压管和差压计三部分组成。这种以孔板流量计为代表的差压式流量计应用历史悠久、标准化程度高，应用十分普遍，可不必实流标定、差压显示仪表的标准化以及系列化和通用化程度高、理论精度高、应用范围广和适应性强、初始投资费用低。但经过实际应用，发现孔板流量计也存在不足：

①应用中许多因素(设计参数与工况参数不符，上游直管段长度不足，孔板和管道不同心，孔板A面受污，锐角磨损等)对其测量精度有非常大的影响，使其测量误差增大，致使精确度降低。特别是要经常对差压变送器进行校验，以保证零点的准确，并经常对三通阀门进行检查，防止发生堵塞而导致的计量失准。

②安装工程量大，较为麻烦，且要求高，需经常维护及拆洗的工作量较大。

③需配差压变送器使用，增加了维护的工作量，另需敷设导压管，且在冬季需对导压管进行保温，不可以安装在室外。

④流量量程比为1∶3～1∶4范围度低，对小流量的测量困难，流量范围窄。

⑤压力损失较大，刻度非线性，运行费用高。

过热蒸汽计量系统涡街流量计

涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种新型流量计。70至80年代是涡街流量计迅速发展时期，开发出众多类型阻流体及检测性的涡街流量计，并大量投放市场。我国涡街在发展高峰期，曾达到数十家，应该说，涡街流量计尚属发展中的产品，但由于它具有其它流量计不可兼得的优点，使用涡街流量计的比例大幅度上升，已经广泛用于各个领域，将在未来流量仪表中占主导地位，是孔板流量计的理想替代产品。它具有以下特点：

①结构简单牢固，测量部分无可动部件，长期运行十分可靠。

②维护量少且维护十分方便，安装费用低。

③输出与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，精度高，并方便与计算机联网。

④应用范围广，适用于各种气体、蒸汽和液体的流量测量。

⑤流量测量范围宽，量程比可达1∶10。

⑥压力损失小，运行费用低，更具节能意义。

⑦在一定的雷诺数范围内，输出信号频率不受流体物理性质和组分变化影响，仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关，测量流体的体积流量无需补偿，调换配件后无需重新标定仪表的系数。

但该流量计也存在一定的局限性：

①涡街流量计是一种速度式流量计，漩涡分离的稳定性受流速影响，故它对直管段有一定的要求，一般是前10D、后5D。

②测量液体时，上限流速受压损和气蚀现象限制，一般是(0.5～8)m/s。

③测量气体时，上限流速受介质可压缩性变化的限制，下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制，蒸汽是(8～25)m/s。

④应力式涡街流量计对振动较为敏感，故在振动较大的管道安装流量计时，管道要有一定的减震措施。

⑤应力式涡街流量计采用压电晶体作为检测传感器，故其受温度的限制，一般为(-40～ 300)℃，测量温度不高于400℃，否则探头极易因老化而失准。

⑥抗电磁干扰和射频干扰差。

⑦当流体介质为两相流或者脉动流时对测量有影响。

使用流量仪表测量蒸汽流量，测量介质都是指单相的过热蒸汽或饱和蒸汽。对于相流经常变化的蒸汽，肯定会存在测量不准确的问题。这个问题的解决方法是保持蒸汽的过热度，尽量减少蒸汽的含水量，例如加强蒸汽管道的保温措施，减少蒸汽的压力损失等，以提高蒸汽测量的准确度。然而这些方法并不能彻底解决蒸汽流量测量不准确的问题，解决这一问题的根本办法是开发一种可测两相流动介质的流量仪表。当蒸汽的工作状态偏离设计状态，流量示值将产生误差。对流量测量也产生影响，所以蒸汽流量的测量需要采取补偿措施，并且因蒸汽的状态变化补偿因素也比较复杂。过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定，而且在参数的不同范围内，密度的表达形式也不相同，无法用同一通式表示，所以不能获得统一的密度计算公式，只能个别推导求得温度、压力补偿公式。在温度、压力波动范围较大的场合，除进行温度、压力补偿外，还需要考虑对气体膨胀系数的补偿。 　无论采用何种流量计检测饱和蒸汽的流量，在蒸汽压力波动的条件下工作，必须采取压力补偿措施，这是因为在流量方程中，都含有蒸汽密度的因素，工作条件与设计条件不一致时，读数会产生误差，误差的大小和工作压力与设计压力偏差的大小有关，P实>P设将出现负误差，否则将出现正误差。蒸汽的干度条件是关系到能否准确计量蒸汽流量的重要条件，正在研制在线蒸汽干度检测仪表，待干度仪表应用于蒸汽流量计量与补偿系统，必将进一步提高计量的准确性。应采取以下三项措施：(1)输送蒸汽的管路必须有良好的保温措施防止热量损失。(2)在蒸汽管路上要逐段疏水，在管道的最低处及仪表前的管道上应设置疏水器，及时排出冷凝水。(3)锅炉操作中应避免出现汽包液位过高现象，尽量减少负荷出现大的波动。

1、孔板流量计 差压变送器 压力变送器 智能双补偿流量积算仪 温度传感器（用于积算）

2、V锥流量计 差压变送器 压力变送器 智能双补偿流量积算仪 温度传感器（用于积算）

3、涡街流量计（250度以上） 高温型压力变送器 智能双补偿流量积算仪 温度传感器（用于积算)

过热蒸汽计量系统示意图2100433B

1、过热蒸汽流量计是一种测量精度高，安装简单，维护量小，用途广泛的计量仪表，广泛用于石油化工，冶金，纺织，城市建设，能源等行业。

2、过热蒸汽流量计的传感器输出频率信号，它通常与计算机或流量积算仪组成流量测量系统。

3、过热蒸汽流量计的变送器输出与体积流量成正比的4-20mA标准信号，它通常与计算机组成流量测量系统或其它流量积算仪表组成涡街流量计

4、过热蒸汽流量计的传感器/变送器安装于管道上，流量积算仪或计算机安装于控制室并向涡街流量传感器/变送器提供电源，两者之间用屏蔽电缆连接。

5、分体型过热流量计的电路部分与表体分离。电路部分安装在环境良好，检测方便的位置，其与表体之间在出厂时已用≤10m的专用电缆连接。

公路工程计量支付主要围绕公路工程开展，对公路工程的各施工过阶段的设置管理以及工程施工进度的管理等，这些管理系统中包含了计量支付信息管理，工程材料以及施工变更管理，工程数据信息管理以及工程计量统计和支付的统计分析管理。公路计量支付系统以公路工程计量支付为主，进行有规律的系统工作运行。公路工程的计量支付系统包含公路工程施工建设设置、公路工程计量支付、公路工程数据生成、公路工程计量统计分析以及公路工程的数据打印等。其中公路工程的建设施工设置主要是关于公路工程的建设施工情况以及工程合同信息以及相关设置等。公路工程的计量支付则主要是对于公路工程的施工建设情况和工程合同约定情况的一个测量、核实以及支付的过程，包含公路工程承包接手情况以及后期的施工建设等情况，该项系统主要是将这些信息通过计算机进行收集管理，并完成相关审核的过程。统计分析主要是根据工程合同的约定要求进行的。对于经过统计分析并且应确认审核的公路工程计量支付的相关数据信息是要进行打印保存的，这个工作是由公路工程的数据打印系统功能来实现的。公路工程数据打印系统功能是公路工程计量支付与后期管理的有力支撑。 2100433B

随着生活环境水平的逐渐提高，如何利用高科技技术来保障人们的工作、生活不受影响，同时又能保证物业管理的工作正常开展，解决的途径是必须要有一套合理的、可靠的、完善的能量计量管理系统集成方案。