蒸汽涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸汽等多种介质。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液体密度、压力、温度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-25℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。
蒸汽流量的测量在流量测量中占有重要的比重,目前用于蒸汽测量的流量计主要有涡街流量计、差压式流量计、分流旋翼式流量计、威力巴、阿牛巴等巴类流量计、浮子式流量计等,以下主要讨论涡街流量计、孔板等差压式流量计。
长期以来,蒸汽流量的测量难度较大,主要因为蒸汽是比较特殊的介质,随着工况(如温度、压力)的变化,过热蒸汽经常会转变成为饱和蒸汽,形成汽液两相流介质。对于相流经常变化的蒸汽,使用流量计测量流量时肯定会存在测不准的问题。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,以提高测量的准确度。然而这些方法并不能彻底解决问题,解决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。
因此,在选择流量计仪表时应考虑五个主要因素:被测流体特性、生产工艺情况、安装条件、维护需求以及流量仪表的特性。对蒸汽计量而言,同样要考虑以上五个因素。这里,着重讨论流量仪表的特性、安装条件、维护需求以及选用流量仪表应注意的几个问题。
蒸汽流量计是基于超声波在流动介质中传播的速度等于被测介质的平均流速和声波本身速度的几何和的原理而设计的。它也是由测流速来反映流量大小的。超声波流量计虽然在70年代才出现,但由于它可以制成非接触型式,并可与超声波水位计联动进行开口流量测量,对流体又不产生扰动和阻力,所以很受欢迎,是一种很有发展前途的流量计。利用多普勒效应制造的超声波流量计也是近年来广泛应用于蒸汽流量测量的流量仪表,被认为是非接触测量双相流的理想仪表。
差压式测量蒸汽流量计是由一次装置和二次装置组成。一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号,并将其转换为相应的流量进行显示。差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表.差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系,故流量显示仪表都配有开平方装置,以使流量刻度线性化。 多数仪表还设有流量积算装置,以显示累积流量,以便经济核算。这种采用差压测量原理的蒸汽流量计,目前已比较成熟,世界各国一般都用在比较重要的场合,约占各种流量测量方式的70%。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种流量计。