引言：作為貿易結算的重要參數(shù)，流量計量的精度關系到供用雙方的經(jīng)濟利益。各類流量計量儀表都有各自的優(yōu)缺點，適用的范圍，在選型過程中要揚長避短，選擇非常合適的流量計。首先作為貿易結算的流量計量儀表，應滿足符合國家經(jīng)委關于印發(fā)“企業(yè)能源計量器具配備和管理通則（試行）”的通知，用于包括過熱蒸汽和飽和蒸汽的蒸汽計量，精度應高于+-2.5%。其次，根據(jù)供熱蒸汽介質溫度一般為200~250度，低壓蒸汽的特點，剔除顯然不合適的方法和儀表，本文對熱網(wǎng)工程中應用非常廣泛的渦街流量計，節(jié)流式差壓流量計（孔板，噴嘴，均速管），新型節(jié)流流量計進行下一步深入分析比較。分析按五個方面進行，即儀表性能方面，流體特性方面，安裝條件方面，環(huán)境條件和經(jīng)濟因素方面。

 

1.渦街流量儀表

渦街流量計的工作原理是當流體通過旋渦發(fā)生體時，將在其后兩側產(chǎn)生交替旋渦，旋渦的頻率f與流經(jīng)旋渦發(fā)生體的流速V成正比，測得頻率f,可以得到流體流量。蒸汽在旋渦發(fā)生體上會在較寬的雷諾數(shù)范圍內產(chǎn)生穩(wěn)定、可靠的旋渦，信噪比高，易于檢測。

 

渦街流量計在蒸汽計量中的優(yōu)點在于：

（1）無可動部件，可靠性好。

（2）結構簡單，牢固與變送器一體化生成，安裝、維修簡便。

（3）較寬的1:10量程比，精度可達到+-1~2%，壓力損失小。

（4）價位適用，性價比高。

 

渦街流量計在蒸汽計量中的缺點在于：

（1）旋渦發(fā)生頻率受流速分布及旋渦的影響，因此上游有20D以上的直管段。如果縮徑，則可以改善流場，利于渦街信號穩(wěn)定，減少直管段安裝要求。

（2）傳感器的接線位置要遠離電噪聲，如大功率變壓器、電動機和電源等。安裝時要考慮電磁干擾。

（3）廠家一般生產(chǎn)渦街流量計口徑<=DN250。

（4）大口徑的插入式渦街的探頭容易產(chǎn)生振動，信號不穩(wěn)定，不建議使用。

（5）當蒸汽溫度高于300度的時候，傳感器與轉換器宜采用分離安裝方式，以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。總體來說，渦街流量計作為熱網(wǎng)工程中蒸汽計量的儀表是合適的，在目前工程項目中應用廣泛，市場應用有較大的潛力。

 

2.節(jié)流式差壓流量計

節(jié)流式差壓流量計由三部分組成：節(jié)流裝置，差壓變送器和流量顯示儀表。節(jié)流式差壓流量計工作原理是充滿管道的流體，流束在節(jié)流件處局部收縮。這時候流速變大，壓力降低，在節(jié)流件前后形成壓差，壓差開方與流速成正比，通過測量壓差來得到流量。

 

節(jié)流式差壓流量計在供熱工程中應用的優(yōu)點：

（1）結構簡單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長，價格低廉。

（2）測量精度可達到精度可達到+-1~2%。

（3）可以應用與高溫，高壓場合。

（4）有大口徑產(chǎn)品。

節(jié)流式差壓流量計在節(jié)流使流體失去了理想狀態(tài)，在供熱工程中應用的缺點如下：

（1）較窄的1:3量程比，只適用于熱網(wǎng)用戶蒸汽用量比較穩(wěn)定的場合。

（2）安裝需要較長的前后直管段，以保證節(jié)流件進口端是穩(wěn)定的管流，一般很難滿足。

（3）孔板、噴嘴壓力損失大。

（4）影響測量精度的因素太多，從設計、制造到安裝要求嚴格，任何一個環(huán)節(jié)不符合標準文件的要求，都會帶來較大的測量誤差。節(jié)流式流量儀表非常大的缺點是要求較長的直管段，才能獲得較高的精度，在實際應用中具有較大的局限性。

 

3.平衡式流量儀表

平衡式流量儀表是一種新型節(jié)流流量儀表，工作原理與差壓式流量計一樣，它是一個多孔的圓盤節(jié)流整流器，安裝在管道截面上，流量與差壓的平方根成正比。平衡流量計具有結構簡單、可靠，加工簡單易行，使用中對前后直管段要求不高，有保持較高精度的優(yōu)點。平衡流量計是對稱多孔的結構特點，當流體穿過函數(shù)孔時，流體被平衡整流，渦流非常小化，形成近似理想流體，降低了振動和信號噪聲。它與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比：

（1）測量精度提高5~10倍，1:10量程時，精度可達+-1.0%。

（2）流動噪聲降低到1/15、yongjiu壓力損失約為1/3，壓力損失小。

（3）由于流場穩(wěn)定，直管段要求低，一般為前3D，后1D,但是廠家宣稱的非常小直管段可以縮短到0.5D，缺乏應有的測試數(shù)據(jù)予以驗證。

（4）可以直接替換孔板流量計，適合全廠能源計量改造中將孔板流量計改為平衡式流量計。

 

平衡流量計沒有活動的部件，安裝和使用非常簡單方便，可省去大量直管段，大大減少流體運行的能量消耗。 用于測量密閉管道中單相流體(液體、氣體或蒸汽)的流量計量。平衡流量計繼承了傳統(tǒng)節(jié)流裝置的全部優(yōu)點，回避了量成比小，直管段要求高這些大部分缺點，大大的提高了測量性能。推廣應用近些年來，平衡式流量計發(fā)展很快，加上廠家的炒作，大有取代標準節(jié)流儀表之勢，但是價格昂貴，經(jīng)濟方面表現(xiàn)較差。

 

4.溫度、壓力補償

熱網(wǎng)工程中輸送介質蒸汽的密度隨著溫度、壓力變化而變化，從而導致流量發(fā)生變化，需要測量管網(wǎng)上溫度、壓力對流量進行補償或修正。飽和蒸汽的溫度與壓力之間有著嚴格的一一對應關系，可選擇溫度補償或壓力補償修正流量。溫度壓力補償蒸汽流量時，一種是通過分別安裝溫度、壓力儀表和智能積算儀與流量計組合實現(xiàn)流量在線溫壓補償，第二種是通過溫壓補償型流量計來實現(xiàn)。

 

5.寬量程蒸汽計量

在熱網(wǎng)工程中，經(jīng)常會遇到用戶流量范圍變化大的場合，比如1:15，就目前的技術來說，以上所述流量計類型都有一定的局限性，這時候可以設置旁路小流量計量流量計，配合主回路流量計計量，以達到保證準確度擴大計量寬量程比的目的。

 

6.結語

熱網(wǎng)工程中流量計的選型首先要根據(jù)蒸汽壓力、溫度、管道口徑、用戶流量等因素初步選擇可用儀表類型；然后根據(jù)用戶需求逐步淘汰，再對安裝、環(huán)境、經(jīng)濟等因素進行仔細評比，非常后選擇一種非常合適的流量儀表。但由于被測蒸汽參數(shù)的復雜性、要求的多樣性和使用條件的特殊性,直到現(xiàn)在流量計量仍未能達得到滿意的效果。因此,開發(fā)新型的流量計或改進現(xiàn)有的產(chǎn)品仍勢在必行。