在(zai)供熱企(qi)業中， 蒸(zheng)汽的計(ji)量是關(guan)系到整(zheng)個企業(ye)生産成(cheng)本的主(zhu)要因素(su)， 特别是(shi)在貿易(yi)結算中(zhong)的使用(yong)， 更是關(guan)系到供(gong)需雙方(fang)經濟利(li)益的關(guan)鍵環節(jie)。 因此，在(zai)蒸汽計(ji)量中如(ru)何最大(da)限度地(di)保障計(ji)量的準(zhun)确率， 正(zheng)确設計(ji)和選用(yong)合理。
　　在(zai)經過 10 餘(yu)年的供(gong)汽生産(chan)，在蒸汽(qi)計量過(guo)程中，使(shi)用的孔(kong)、噴嘴等(deng)标準節(jie)流裝置(zhi)、 渦街流(liu)量計、 彎(wan)管流量(liang)計、以及(ji)最近使(shi)用過的(de) V 形内錐(zhui)節流裝(zhuang)置。在此(ci)，根據自(zi)己的經(jing)驗，談一(yi)下對這(zhe)幾種流(liu)量計在(zai)實際應(ying)用中的(de)看法。
1孔(kong)闆流量(liang)計
　　在蒸(zheng)汽測量(liang)中， 孔闆(pan)流量計(ji) 已廣泛(fan)使用達(da)幾十年(nian)之久，其(qi)優勢是(shi)不言而(er)喻的。 孔(kong)闆流量(liang)計的價(jia)格便宜(yi)，國外早(zao)有成熟(shu)的國際(ji)标準，我(wo)國也早(zao)已制定(ding)出标準(zhun)節流裝(zhuang)置的國(guo)家标準(zhun) ，GB/T2624-93 就 是 等(deng) 效 采 用(yong) ISO5157-（1991）的國際(ji)标準。 因(yin)此孔闆(pan)流量計(ji)是公認(ren)的标準(zhun)全面、使(shi)用廣泛(fan)的節流(liu)裝置，其(qi)具體原(yuan)理與流(liu)量公式(shi)不再累(lei)述。 但是(shi)在長期(qi)的使用(yong)過程中(zhong)， 孔闆流(liu)量計的(de)缺點也(ye)越來越(yue)明顯，主(zhu)要爲：
（1）孔(kong)闆存在(zai)着不可(ke)避免的(de) “銳角磨(mo)損 ”和“積(ji)污”問題(ti)，随着使(shi)用時間(jian)的增加(jia)流量系(xi)數越來(lai)越大，儀(yi)表示值(zhi)越來越(yue)小，流速(su)較高的(de)場合，這(zhe)種變化(hua)更是驚(jing)人。
（2）孔闆(pan)的量程(cheng)比較小(xiao)，在實際(ji)應用中(zhong)爲4：1～5：1，存在(zai)線性差(cha)等缺點(dian)。 在供汽(qi)、供熱計(ji)量中，由(you)于用戶(hu)用量波(bo)動很大(da)，流量的(de)上下限(xian)常常超(chao)過 10：1，甚至(zhi)達到 20：1，這(zhe)對孔闆(pan)計量是(shi)非常困(kun)難的。 孔(kong)闆流量(liang)計其實(shi)際的流(liu)量系數(shu)是随着(zhe)被測流(liu)體的雷(lei)諾數 Re 的(de)變化而(er)變化，特(te)别是在(zai)雷諾數(shu)爲 2×103<Re<105内，流(liu)量系數(shu)對 Re 的變(bian)化非常(chang)敏感。 例(li)如一個(ge)β=0.73 的角接(jie)取壓孔(kong)闆因流(liu)量減少(shao)導緻 Re由(you) 5×103降到 Re=104時(shi)， 相當于(yu)流量從(cong)額定工(gong)況下降(jiang)到 20%額定(ding)工況下(xia)工作， 而(er)這時的(de)流出系(xi)數将不(bu)會保持(chi)設計的(de)數值， 其(qi)變化增(zeng)大 2.2%。
（3） 孔闆(pan)的管路(lu)直管段(duan)長度及(ji)孔闆安(an)裝的規(gui)範性要(yao)求高，而(er)管道上(shang)閥門、彎(wan)頭、縮徑(jing)、分管等(deng)往往是(shi)不可避(bi)免的。 孔(kong)闆對直(zhi)管段的(de)要求大(da)多數很(hen)難滿足(zu)要求， 特(te)别是國(guo)際标準(zhun)化組織(zhi)公布了(le)新修訂(ding)的 ISO5167:2003 （E）新标(biao)準後，提(ti)出了全(quan)新的和(he)加長的(de)要求。 如(ru)：一個 β=0.6 的(de)孔闆安(an)在單個(ge) 90 度彎頭(tou)後，舊标(biao)準前直(zhi)管段爲(wei) 18D 而新标(biao)準爲 42D。
（4）在(zai)多年的(de)使用中(zhong)發現，往(wang)往孔闆(pan)的機械(xie)幾何尺(chi)寸難以(yi)保證。 按(an)照國标(biao)規定孔(kong)闆的開(kai)孔邊緣(yuan)圓弧半(ban)徑不大(da)于 0.0004d，這在(zai)加工中(zhong)是難以(yi)保證的(de)。
（5）在實際(ji)使用中(zhong)，在設計(ji)時很難(nan)提供正(zheng)确的管(guan)道直徑(jing)參數， 往(wang)往以公(gong)稱直徑(jing)代替管(guan)道直徑(jing)。 這樣一(yi)來，與實(shi)際值相(xiang)差越大(da)帶來的(de)誤差越(yue)大。
（6）孔闆(pan)流量計(ji)的壓損(sun)過大，一(yi)個孔闆(pan)的β=0.45~0.75， 其壓(ya)力損失(shi)爲最大(da)差壓值(zhi)的78%～47%， 顯然(ran)這對終(zhong)端壓力(li)已非常(chang)低的用(yong)戶是不(bu)合适的(de)。
　　雖然孔(kong)闆流量(liang)計有以(yi)上許多(duo)缺點， 但(dan)孔闆流(liu)量計是(shi)所有節(jie)流式流(liu)量計内(nei)外獲取(qu)數據最(zui)多的計(ji)量裝置(zhi)， 如何對(dui)付孔闆(pan)孔口鈍(dun)化、 流出(chu)系數不(bu)穩定已(yi)取得了(le)豐碩的(de)成果。 它(ta)是一種(zhong)可以幹(gan)校驗的(de)标準節(jie)流裝置(zhi)，因此在(zai)實際使(shi)用中，如(ru)果流量(liang)較爲穩(wen)定，充分(fen)考慮磨(mo)損問題(ti)，及時對(dui)孔闆進(jin)行修正(zheng)，在蒸汽(qi)計量中(zhong)依然是(shi)十分可(ke)靠的。
2渦(wo)街流量(liang)計
　　對于(yu) 渦街流(liu)量計 ，受(shou)早期國(guo)内渦街(jie)流量生(sheng)産質量(liang)和技術(shu)條件的(de)影晌， 渦(wo)街在蒸(zheng)汽計量(liang)中未能(neng)得到普(pu)及和使(shi)用。 随着(zhe)技術水(shui)平的提(ti)高，渦街(jie)流量計(ji)的優點(dian)也得到(dao)重視。
　　渦(wo)街流量(liang)計的優(you)點主要(yao)爲結構(gou)簡單，安(an)裝維護(hu)方便；量(liang)程比較(jiao)寬；在一(yi)定的雷(lei)諾數範(fan)圍内輸(shu)出信号(hao)不受流(liu)體的物(wu)性（密度(du)、粘度）影(ying)晌， 因此(ci)可以在(zai)一種介(jie)質中标(biao)定系數(shu)而用于(yu)其他介(jie)質；壓損(sun)小。
但是(shi)， 渦街流(liu)量計的(de)缺點也(ye)是非常(chang)明顯的(de)，主要爲(wei)：
（1）它不适(shi)用于低(di)雷諾數(shu)測量，所(suo)以低流(liu)速蒸汽(qi)測量受(shou)限。
（2）測量(liang)蒸汽溫(wen)度不能(neng)高于 300℃。
（3）不(bu)适合于(yu)測量不(bu)幹淨的(de)介質。
（4）渦(wo)街流量(liang)計直管(guan)段要求(qiu)較長，在(zai)實際使(shi)用中不(bu)能低于(yu) 20D， 在孔闆(pan)流量計(ji)直管段(duan)要求加(jia)長的情(qing)況下， 渦(wo)街流量(liang)計如何(he)獲取更(geng)多的實(shi)驗數據(ju)， 對于現(xian)場安裝(zhuang)前直管(guan)段的重(zhong)要性更(geng)爲突出(chu)。
（5）受現場(chang)震動和(he)電磁幹(gan)擾影晌(shang)大，對現(xian)場情況(kuang)要求較(jiao)嚴格。
（6）當(dang)介質流(liu)速過大(da)，層流邊(bian)界層向(xiang)湍流過(guo)渡，雷諾(nuo)數超出(chu)測量範(fan)圍，系統(tong)無法建(jian)立，測量(liang)結果變(bian)小。
（7） 至于(yu)渦街流(liu)量計的(de)幹校驗(yan)目前尚(shang)無統一(yi)國家标(biao)準， 因此(ci)各個廠(chang)家生産(chan)加工物(wu)理參數(shu)及标定(ding)方式方(fang)法不能(neng)統一。
　　綜(zong)上所述(shu)，在蒸汽(qi)計量中(zhong)，對于渦(wo)街流量(liang)計應慎(shen)重使用(yong)， 合理選(xuan)型， 充分(fen)考慮現(xian)場條件(jian)、雷諾數(shu)、流量波(bo)動範圍(wei)等因素(su)，對于每(mei)一台渦(wo)街流量(liang)計必須(xu)實流标(biao)定。 在充(chong)分積累(lei)實驗數(shu)據的情(qing)況下盡(jin)早建立(li)幹校驗(yan)标準。
3彎(wan)管流量(liang)計
　　彎管(guan)流量計(ji)雖然距(ju)今已有(you) 90 多年的(de)曆史， 但(dan)是隻是(shi)近十餘(yu)年來在(zai)我國才(cai)有了實(shi)際應用(yong)，在我公(gong)司使用(yong)已有 7、8 年(nian)的曆史(shi)。彎管流(liu)量計的(de)優點是(shi)：無壓力(li)損失，在(zai)蒸汽測(ce)量中節(jie)流件無(wu)可動部(bu)件，堅固(gu)結實，耐(nai)壓耐溫(wen)也較高(gao)。
　　對于彎(wan)管流量(liang)計在實(shi)際中的(de)測量精(jing)度及可(ke)用性，提(ti)出幾點(dian)看法：
（1）在(zai)國際國(guo)内所有(you)的著書(shu)立學中(zhong)，認爲彎(wan)管流量(liang)計測量(liang)精度較(jiao)低，在《流(liu)量測量(liang)節流裝(zhuang)置設計(ji)手冊》 中(zhong)明确指(zhi)出： 在 R/D≥1.25，Re>104時(shi)， 彎管流(liu)量計的(de)流出系(xi)數相對(dui)不确定(ding)度爲±4%，因(yin)此精度(du)并不高(gao)。
（2） 彎管在(zai)測量蒸(zheng)汽時要(yao)求蒸汽(qi)流速不(bu)能低于(yu) 7m/s，否則會(hui)引起較(jiao)大誤差(cha)。 這表明(ming)彎管流(liu)量計隻(zhi)能工作(zuo)在高雷(lei)諾數區(qu)域内， 流(liu)量下限(xian)的測量(liang)是比較(jiao)困難的(de)。
（3） 彎管流(liu)量計在(zai)對其測(ce)量原理(li)的分析(xi)中，把流(liu)體在管(guan)道中流(liu)動認定(ding)是均速(su)流動的(de)。在實際(ji)中， 流體(ti)在管道(dao)中流動(dong)的速度(du)是沿着(zhe)管半徑(jing)方向開(kai)形成一(yi)定的梯(ti)度的： 管(guan)中心的(de)流速最(zui)快，越接(jie)近管壁(bi)速度越(yue)慢，把不(bu)是平均(jun)流速的(de)流體當(dang)成平均(jun)流速的(de)流體來(lai)對待，對(dui)流量計(ji)的測量(liang)精度肯(ken)定要帶(dai)來一定(ding)的影晌(shang)。
（4）彎管流(liu)量計的(de)差壓值(zhi)較低，這(zhe)樣對變(bian)送器就(jiu)提出較(jiao)高的要(yao)求，增大(da)了投資(zi)成本。
（5）無(wu)法實現(xian)節流裝(zhuang)置的幹(gan)校驗，必(bi)須每台(tai)表實流(liu)标定。
因(yin)此，基于(yu)以上考(kao)慮，認爲(wei)彎管流(liu)量計在(zai)貿易結(jie)算中的(de)使用還(hai)需實驗(yan)數據的(de)支持和(he)時間的(de)考驗。
4 V形(xing)内錐流(liu)量計
　　 V形(xing)内錐流(liu)量計 的(de)英文名(ming)爲 V-CONE，它是(shi)近幾年(nian)發展起(qi)來的新(xin)型流量(liang)計， 它确(que)實有許(xu)多其它(ta)流量計(ji)達不到(dao)的優點(dian)。 主要有(you)：①測量穩(wen)定性好(hao)；②對被測(ce)介質适(shi)應能力(li)強；③測量(liang)範圍寬(kuan)；④适用雷(lei)諾數範(fan)圍寬；⑤對(dui)直管段(duan)要求短(duan)；⑥壓力損(sun)失小；⑦差(cha)壓大。 這(zhe)些都是(shi)我們采(cai)用 V 形内(nei)錐流量(liang)計原因(yin)。
但 V 形内(nei)錐節流(liu)裝置目(mu)前仍是(shi)一種非(fei)标準節(jie)流裝置(zhi)，它目前(qian)無法替(ti)代孔闆(pan)，主要有(you)以下幾(ji)個問題(ti)：
（1）V 形内錐(zhui)節流裝(zhuang)置迄今(jin)爲止，國(guo)内外資(zi)料都隻(zhi)有 V 形内(nei)錐節流(liu)裝置的(de)一些照(zhao)片、簡圖(tu)，沒有結(jie)構形式(shi)和技術(shu)要求的(de)詳細資(zi)料。目前(qian)， 國内各(ge)生産廠(chang)仿制皆(jie)是自行(hang)設計、制(zhi)造。 顯然(ran)結構形(xing)式和技(ji)術要求(qiu)不統一(yi)，無法進(jin)行各廠(chang)産品性(xing)能的相(xiang)互比較(jiao)和評價(jia)。
（2） 目前 V 形(xing)内錐節(jie)流出系(xi)數尚未(wei)見提出(chu)流出系(xi)數公式(shi)。 在某些(xie)廠家中(zhong)有可膨(peng)脹性系(xi)數公式(shi)， 但是在(zai)結構形(xing)式和技(ji)術要求(qiu)尚未标(biao)準化時(shi)， 可膨脹(zhang)性系數(shu)公式隻(zhi)是代表(biao)該廠家(jia)試驗的(de)結構形(xing)狀的結(jie)果， 現在(zai)采用它(ta)作爲通(tong)用的一(yi)個公式(shi)是沒有(you)試驗的(de)根據的(de)， 它隻能(neng)作爲一(yi)個參考(kao)的公式(shi)使用。
（3） 節(jie)流式差(cha)壓流量(liang)計現場(chang)影響量(liang)主要爲(wei)二種流(liu)動特性(xing)的幹擾(rao)， 即非充(chong)分發展(zhan)管流和(he) 非 定 常(chang) 流 的 幹(gan) 擾 。 節 流(liu) 裝 置 國(guo) 際 标 準(zhun)ISO5167（1980 年版）經(jing)典文丘(qiu)裏管的(de)直管段(duan)長度要(yao)求是很(hen)短的，其(qi)數據如(ru)下：
90°單彎(wan)頭 β＝0.3~0.75 時 ，L=0.5D~4.5D（L－節(jie)流件上(shang)遊直管(guan)段長度(du)）； 在同一(yi)平面上(shang)90°雙彎頭(tou) β＝0.3~0.75 時，L=1.5D~4.5D；在不(bu)同平面(mian)上 90°雙彎(wan)頭 β＝0.3~0.75 時，L=0.5D~29.5D。
新(xin)修訂标(biao)準 ISO5167:2003（E）的數(shu)據如下(xia)：
　　90°單彎頭(tou) β＝0.3~0.75 時，L=8D~16D；在同(tong)一平面(mian)或不同(tong)平面上(shang) 90°雙彎頭(tou) β＝0.3~0.75 時，L=8D~22D。
在 FLOMEKO2004 會(hui)議上， 英(ying)國流量(liang)專家 Reader-Harris 介(jie)紹關于(yu) ISO5167:2003（E）制訂的(de)演講中(zhong)特别提(ti)到近年(nian)對經典(dian)文丘裏(li)管的研(yan)究試驗(yan)，發現 ISO5167（1980 年(nian)版）規定(ding)的直管(guan)段是太(tai)短了， 并(bing)且發現(xian)在不同(tong)介質的(de)試驗中(zhong)經典文(wen)丘裏管(guan)的特性(xing)不大一(yi)樣， 幹氣(qi)體的 C 值(zhi)甚至比(bi)水高 3％，說(shuo)明試驗(yan)應在更(geng)廣泛的(de)範圍内(nei)進行，才(cai)能得出(chu)正确的(de)結論。 所(suo)以按此(ci)例，V 形内(nei)錐節流(liu)裝置現(xian)場安裝(zhuang)條件的(de)研究試(shi)驗應該(gai)繼續進(jin)行， 才能(neng)得出可(ke)靠的結(jie)論。
（4）壓損(sun)問題
　　标(biao)準節流(liu)裝置（孔(kong)闆、噴嘴(zui)和文丘(qiu)裏管）和(he) V 形内錐(zhui)節流裝(zhuang)置的壓(ya)損如下(xia)：
孔闆：β＝0.45~0.75，ΔwΔp=0.78%~0.47%；

　　它(ta)是某一(yi)結構形(xing)式産品(pin)的壓損(sun)。 比較上(shang)述節流(liu)裝置的(de)壓損， 可(ke)見孔闆(pan)、V 形内錐(zhui)、噴嘴屬(shu)于高壓(ya)損節流(liu)件，V 形内(nei)錐處于(yu)孔闆與(yu)噴嘴之(zhi)間。 文丘(qiu)裏管爲(wei)低壓損(sun)節流件(jian)。
　　總之，V 形(xing)内錐流(liu)量計爲(wei)我們蒸(zheng)汽計量(liang)提供了(le)一種新(xin)的方法(fa)和思路(lu)， 但它是(shi)一種非(fei)标準的(de)節流裝(zhuang)置， 在使(shi)用中亦(yi)應要求(qiu)其實流(liu)标定，嚴(yan)格安裝(zhuang)條件，在(zai)可能的(de)情況下(xia)盡量加(jia)大直管(guan)段，減少(shao)現場影(ying)響量。
　　以(yi)上是我(wo)公司在(zai)使用中(zhong)遇到的(de)幾種用(yong)于蒸汽(qi)計量的(de)流量計(ji)。 蒸汽計(ji)量是一(yi)個難題(ti)，每一種(zhong)計量裝(zhuang)置都有(you)其優缺(que)點， 分析(xi)其優劣(lie)點在于(yu)在實際(ji)使用中(zhong)根據現(xian)場的使(shi)用條件(jian)應合理(li)設計和(he)選型，靈(ling)活使用(yong)流量計(ji)，不可拘(ju)泥于一(yi)格，努力(li)保證計(ji)量的準(zhun)确性。

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