摘要:介紹了杭州鋼鐵集團公司內部蒸汽計量的現狀，將旋渦式流量計與目前大量使用的孔板節流差壓式蒸汽流量裝置進行了比較，提出了選用旋渦式流量計的建議。

0、前言:
   隨著杭鋼節能降耗工作的不斷推進，蒸汽計量的重要性越來越引起各部門的重視。蒸汽發生量及用量的準確檢測，對于供需雙方的計量結算以及全公司蒸汽數據的平衡是至關重要的，而選用合適的蒸汽流量計是保證計量準確的前提。
1、蒸汽計量現狀:
  公司蒸汽計量的檢測一直沿用十多年前的方法，即對直徑在100mm以上的蒸汽管道采用孔板作為節流裝置，取得差壓信號后，由差壓變送器變換為4~20mA的標準電流信號，再將標準信號送至能源集控計算機處理后產生計量數據;對直徑在100mm以下(含)的蒸汽管道，則將旋翼式流量計安裝在管道上進行直接讀數計量，該方式的本質仍為節流差壓法測量。

2、旋渦式流量計的工作原理：
  旋渦流量計的工作是應用了卡曼流體震蕩原理。如果封閉管道內一個三角柱物體的正面受到流體的沖擊，那么在這三角柱物體的兩側會產生兩列交替排列的渦流。當流體的流速達到一定的雷諾數時，這種交替渦流的頻率與流體的流速成正比。通過對頻率的測量可以得出流體的流速，從而得出對應的流體流量。

3、旋渦流量計和孔板的比較：
  節流差壓式蒸汽流量裝置結構簡單，性能較穩定，使用壽命也較長。其缺點是，測量精度不高，重復性差，量程比窄，現場安裝時對孔板前后的直管段長度要求較高，使用一段時間后如需清洗，只有等到停汽時才能進行，***大的缺點是帶給管道內流體的壓損較大。而旋渦流量計具有各種規格，能適用于現場工藝計量，主要特點是智能化、多功能、微功耗、量程比寬，能夠就地顯示。當蒸汽管道的直徑較大而流量較小時，利用文氏管的原理設計同樣能獲得準確的測量。遇有管道震動等外界干擾時，能利用流量積算部分的小信號切除功能消除外部的干擾。
   孔板的流量計算公式為:

  式中，of為工況下的體積流量(m3/s);c為流出系數;夕=d/D,d為工況下孔板內徑(mm) , D為工況下上游管道內徑。為可膨脹系數;Op為孔板前后的差壓值(Pa) ; p，為工況下流體的密度kg/m3)。從上式可以看出，如果使用環境與孔板計算一致，那么孔板的測量精度是有保障的。但實際使用中隨著使用時向的延長，孔板的磨損是不可避免的。這就導致孔板使用時與計算時采用的數據d,D發生了變化，從而影響測量的精度和穩定性。
   旋渦流量計的流量公式為式中，of為工況下的體積流量(m3/s) ; D為表體通徑;M為旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面積之比;d為旋渦發生體迎流面寬度;f為旋渦的發生頻率(Hz);Sr為斯特勞哈爾數。從上式可以看出，旋渦流量計也有缺點，即隨著使用時間的延長，管道內的積垢使參數d發生變化，從而影響到測量精度。但由于旋渦流量計的安裝較孔板方便，故可間隔二年左右將旋渦流量計拆下進行重新標定，以此來保證它的測量精度。

4、旋渦式流量計的使用：
  在寒冷的冬季，經常發生蒸汽孔板導壓管積液冰凍而影響蒸汽計量，嚴重時甚至漲壞差壓變送器的膜盒。因此，2002年公司在管徑100mm的蒸汽管上開始嘗試使用旋渦式流量計。使用結果證明，當管道中的蒸汽用量很小時仍能正確計量，但要防止管道震動頻率與流量計信號頻率無法區分情況的發生，否則將嚴重影響測量的準確度。

5、結語：
  在蒸汽的計量中，從計量精度上來說，旋渦式流量計比節流差壓式流量計所受的外界影響要小，帶給管道中蒸汽的壓損要遠遠小于孔板，且不論蒸汽用量的大小均能在表計上得到反映，同時極大地減小了日常維護量。但在大口徑蒸汽管道上的使用還有待進一步的使用驗證。