涡街流量计对过热蒸汽流量计量中的应用

摘要：本文根据过热蒸汽的密度特征和涡街流量计的测量原理，阐述了应用温度、压力补偿方法，对过热蒸汽进行精确计量。

随着成本意识的不断增强，人们对能源计量的准确性提出了更高的要求，在过热蒸汽流量测量中，温度、压力补偿逐渐得到推广、应用。

1、过热蒸汽密度特性

在过热蒸汽流量的计量上，密度虽然也是温度、压力的函数，但是不再遵循理想气体状态方程，且在不同压力、温度区间，函数关系不同，很难用一个简单的或统一的函数关系式来表示。

2、涡街流量计工作原理

在流体中设置非流线型漩涡发生体（阻流体），则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡。这种旋涡称为卡曼涡街，如图1所示。

旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼涡街原理，有如下公式：

由此可见，通过测量卡门涡街分离频率便可算出瞬时流量。而用涡街流量计计量时，它的输出脉冲信号不受流体组分变化的影响，即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的尺寸有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中需检测质量流量，这时候流量的输出信号应同时检测体积流量和流体密度，流体组分对流量计还是存在直接影响的，其流量公式为：

3、应用实例

扬子石化热电厂给南京化工园供应过热蒸汽，为确保蒸汽质量的精确计量，在蒸汽管道上（界区处）顺序安装了涡街流量计、压力变送器、一体化温度变送器（图2），因界区距离双方的机柜间较远，一方面避免信号衰减，一方面避免布线困难，故在现场安装了一台流量积算仪，作为贸易结算的依据，先将过热蒸汽密度表（表1）写入流量积算仪，压力、温度信号输入流量积算仪后，根据蒸汽密度表即可知道蒸汽的密度P，涡街流量计的脉冲信号输入流量积算仪后，即可知道蒸汽的体积流量qv，从而得出蒸汽的质量流量计qm。当然以上也可以使用温压补偿涡街流量计配套流量积算仪，就不需要压力变送器和温度变送器 也是同样道理。

4、结束语

在能源越来成为全人类共同关心的问题时，蒸汽计量工作的重要性日益显现，用热单位与供热单位之间蒸汽计量的准确与否，直接关系到双方的经济利益。而企业内部的蒸汽结算同样也关系到企业整体的经济效益。所以，尽可能通过对仪表的改进和组合运用，提高计量的准确性、可靠性，真实的数据既是管理的基础，也是保证贸易公平的前提。