在蒸汽流量计量中孔板与涡街流量计的选型比较

摘要：本文介绍了蒸汽流量计的应用现状和蒸汽流量计量中存在的问题以及如何设备选型升级。

我公司是西北一家以锌冶炼、有价金属回收为主的生产企业,公司有烟气制酸系统一套，为了对锌精矿冶炼产生的烟气余热充分回收利用及回收烟尘，配备一台余热锅炉，余热锅炉是利用沸腾焙烧炉供给的高温烟气的热焓来生产蒸汽。锅炉通过热交换产生饱和蒸汽或过热蒸汽用于生产,以达到余热利用的作用。

1、流量计使用现状

我公司原来安装流量仪表设备17台，其中测量蒸汽用流量计4台全部为孔板差压流量计，后全部更换为涡街流量计。

2、存在的问题

我公司蒸汽流量计量，在使用过程中一直存在测量不准确的问题，由于我车间的余热蒸汽过量，供给其它地方，在计算能耗，进行能耗分析、成本结算时一直和其它用气单位产生纠纷，对方说蒸汽量特别小，而我们这边计量数据显示数据这么多，老是出现扯皮推诿。

我公司蒸汽流量计在建厂设计时采用孔板差压式流量计，孔板差压流量计本身存有一定的弱点：安装相对比较复杂，需要安装三阀组、差压变送器、冷凝管、流量积算仪，温压补偿的需要安装温度、压力变送器；引压管容易发生堵塞、容易跑冒滴漏、冬天还需要保温等，这些原因造成仪表一次性安装工程量大，费用高，维修工作量也大；孔板为节流型结构，导致压损大，长期运行消耗的能耗也大；长时间运行过程中孔板外观几何尺寸发生变化变化，容易造成锐角变钝，甚至变成喇叭口形，影响系统的测量精度；孔板材料锐角会变钝而造成流出系数变化，使的测量误差增大并且无法修复改善。

3、流量仪表的选型

蒸汽流量测量方法按照工作原理分，可分为直接式质量流量计和推导式也称间接式质量流量计两大类。前者直接测量与质量流量成函数关系的变量求得质量流量；后者用体积和其他变量测量仪表或两种。

不同测量原理流量计组合成的仪表计算求得质量流量。现在人们使用最多的是推导式的流量计，其中以孔板差压流量计和涡街流量计为主流。涡街流量计主要用于工业管道介质的流量计量，如液体、气体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。没有可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。

我们就孔板和涡街做一个对比说明。

共同特点：测量的对象都是蒸汽的体积流量，先进点的设备都带温度和压力补偿，通过变换计算出质量流量值。也可以测量液体的流量。精度一般为1.0%-1.5%。

孔板流量计的优点：测量范围可选，比如10-30m³/h，或者30-90m³/h，都可以选择。抗震动性强。可以测量高温高压蒸汽。温度500°以上，压力大于40MPa。

缺点：安装相对其他流量计复杂；需要安装三阀组、差压变送器、冷凝管、流量积算仪，不带温度、压力补偿的需要安装温度、压力变送器；量程比窄：配国产差压变送器一般为1:3，好的进口变送器为1:6测量有压力损失。

涡街流量计的优点：量程比宽，智能涡街流量计的量程比一般为1:9、1:10测量几乎无压力损失。安装简便，安装方式为法兰对夹或者法兰连接式。

缺点：量程范围与口径对应比较固定，但是可以采用变径来测量一些流量偏小的介质。抗震性能弱。测量高温高压蒸汽不占优势，一般测量温度上限350°，压力4MPa。

由此可见流量计的选型很是重要。

4、投资回报对比

一台进口涡街大约1～1.5万元人民币，国产的1万元以内，而一台孔板差压流量计装置包括差压变送器、孔板及法兰、导压管、阀门、保温箱等费用肯定超过限度万元。

涡街流量计安装非常简单，只需要保证流量计前后有一定的直管段即可，孔板流量计对直线段、同心度、导压管等都长期运行测量精度，孔板的设计由于差压与流量是非线性关系，当流量低于30%时，误差增大，气体更为严重，另一方面，使用介质的长期磨损，锐角变钝，使流量系数发生变化，也是影响精度的一个重要原因。而涡街的特殊结构，当精度经实际确定后精度几乎是不变的。

涡街流量计除在计量上要求周期性标定外，一般不会出现故障，不需要其他的维护保养费用，而孔板流量计就不一样，跑冒滴漏，定期排污，灌隔离液，更换导压管、阀门、保温、清洗孔板等，有一定的维护工作量。还有伴热系统的投入，这还不包括差压变送器的更新，孔板更新费用。

有严格的安装要求、并且这些部件安装费时费力，所以安装费用是涡街的数倍。

还有其他方面涡街流量计优势更加明显，如可互换性，量程、可靠性方面。随着技术的不断发展，涡街流量计的性能更加优异。

综上所述，涡街流量计具有管道介质压力损失小，量程比大，测量精度高，在测量工况体积流量时受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响小，没有可动机械零件，因此可靠性高，维护量小，仪表参数能长期稳定等特点，基于以上讨论，针对涡街流量计的优点，车间陆续将不能正常投入生产的三台差压流量计更换为涡街流量计，使用过程中无任何问题，并且维护量大大减少，在公司蒸汽流量测量中的成功应用确实给流量测量来许多好处。