关于涡街流量计在蒸汽流量测量中的应用

蒸汽流量测量按工作原理可分为直接式质量流量计和推导式(也称问接式)质量流量计两大类。前者直接检测与质量流量成函数关系的变量求得质量流量，后者用体积流量计和其它变量测量仪表，或两种不同测量原理的流量计组合成仪表，经过计算求得质量流量。

现在广泛使用的蒸汽质量流量计绝大多数仍为推导式，涡街流量计就属于推导式质量流量计

涡街流量计测量质量流量的表达式为：

qm=3. 6f/ktpf

式中:qm为质量流量，kg/h;

f为涡街流量计输出频率，p/s;

kt为工作状态下的流量系数，P/L;

pf为流体密度，kgm3

由式可见，工程上普遍使用的推导式蒸汽质量流量系统，关键是求取蒸汽密度，而该值可根据温度、压力通过査密度表求取。

由于蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽，对于过热蒸汽要进行温度、压力补偿，对于真正意义上的饱和蒸汽只需进行温度或压力补偿即可，下面以过热蒸汽为例进行讨论。

在实际测量时，由于工况变化，饱和蒸汽和过热蒸汽都有可能偏离原来的设计状态，使得通常由蒸汽温度、压力求取其密度的关系发生变化，从而对计量准确性造成影响。当过热蒸汽在经过长距离输送后或由于管道保温措施不当，往往会因为热量损失、温度降低而使其从过热状态进入临界饱和状态，甚至部分蒸汽冷凝出现相变而变成水滴。这些水滴对流量测量结果究竟有多大的影响?下面举例说明。

有一常用压力为1.0MPa的过热蒸汽，其流量为qm假设经过长距离输送后有10%qm冷凝成水滴，令其为qm1，而保持气态的部分为qms从定义知，此时湿蒸汽的干度为:

X=qms/qm=90%

由于采用温压补偿，故依临界饱和状态查表，得到此时的蒸汽(干部分)密度ps=5.6808kg/m3，査水密度表得知P=882.47kg/m，显然水滴与蒸汽干部分的体积流量分别为

qv1=qm1p1

qvs=qms/ p s

式中:qv1为水滴的体积流量:qvs为蒸汽干部分的体积流量。

由定义知，蒸汽干部分体积流量占湿蒸汽总体积流量qv之比Rv为:

RV= qvs/qvqv

所以

RV=1/ps/p1(1/X-1) +1

在该例中，Rv=99.93%，由此可见，在湿蒸汽中，水滴所占的体积比可忽略不计。