摘要：蒸汽作為一種重要的能源物質(zhì)，在制漿和造紙工段中都需使用蒸汽，為了進(jìn)行結(jié)算或者核算成本，通常需要使用流量計(jì)對(duì)消耗的蒸汽進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。目前市場(chǎng)上主要有渦街流量計(jì)，差壓式流量計(jì)（孔板）和阿牛巴流量計(jì)可用于蒸汽流量測(cè)量。本文通過對(duì)蒸汽計(jì)量好常用的渦街流量計(jì)和差壓式流量計(jì)（孔板）進(jìn)行介紹和比較，以便在項(xiàng)目中選擇好合適伩表來對(duì)蒸汽進(jìn)行計(jì)量。
在制漿造紙工業(yè)中，有很多不同的設(shè)備和工段都需要利用蒸汽進(jìn)行加熱，造紙廠一般通過自備電站或者所在園區(qū)供熱管網(wǎng)取得所需蒸汽，并在蒸汽主管和重要工段的蒸汽支管上安裝流量計(jì)對(duì)蒸汽流量進(jìn)行測(cè)量。蒸汽計(jì)量直接關(guān)系到供用汽雙方的經(jīng)濟(jì)利益，紙廠內(nèi)部的蒸汽計(jì)量結(jié)算也同樣關(guān)系企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益，因此選擇合適的流量計(jì)對(duì)蒸汽進(jìn)行精確計(jì)量很有必要。本文對(duì)常用于蒸汽流量測(cè)量的差壓式流量計(jì)（孔板）和渦街流量計(jì)進(jìn)行技術(shù)上的介紹和比較，以方便造紙企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的儀表，對(duì)蒸汽進(jìn)行精確計(jì)量。
１.工作原理
差壓式流量計(jì)（孔板）和渦街流量計(jì)均屬于推理式流量計(jì)，差壓式流量計(jì)以流動(dòng)連續(xù)性方程和伯努利方程為基礎(chǔ)，通過推理計(jì)算得出流量值；渦街流量計(jì)利用流體振動(dòng)原理通過推理計(jì)算得出流量值。下面分別介紹它們的具體工作原理。
1.1差壓式流好計(jì)（孔板）
差壓式流量計(jì)是一種應(yīng)用廣泛，用量好多的傳統(tǒng)流量計(jì)。差壓式流量計(jì)（孔板）的工作原理如下：孔板安裝在充滿流體的管線中，孔板的存在使孔板上游側(cè)與下游側(cè)之間產(chǎn)生一個(gè)靜壓差，流量越大，差壓越大，因此可以利用差壓變送器檢測(cè)差壓的大小來衡量流量的大小。這種測(cè)量方法是以流動(dòng)連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)的。差壓的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān)，如節(jié)流裝置形式，管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)（密度，粘度）及流動(dòng)狀況等。質(zhì)量流量qm可根據(jù)公式（１）確定：

1.2渦街流置計(jì)
渦街流量計(jì)是一種發(fā)展迅速并獲得廣泛應(yīng)用的新型流量計(jì)。其工作原理如下：在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體，旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱排列，假設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為ｆ，被測(cè)流體平均流速為ｖ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為ｄ，表體通徑為Ｄ，可得關(guān)系式

２．主要特點(diǎn)
對(duì)于差壓式流量計(jì)（孔板）和渦街流量計(jì)這兩種不同工作原理的流量計(jì)，它們有一些相似的特點(diǎn)，也有一些不同的特點(diǎn)，下面分別介紹如下。
２．１差壓式流量計(jì)（孔板）的特點(diǎn)
孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡單，牢固，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長，價(jià)格低廉；標(biāo)準(zhǔn)孔板為全**通用，無需個(gè)別校準(zhǔn)即可投入使用，并得到國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際計(jì)量組織的認(rèn)可；測(cè)量范圍度窄，由于差壓信號(hào)與流量為平方關(guān)系，一般范圍度為３：１Ｍ：１；現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求較高，需要較長的直管段長度；孔板的壓損較大。
２．２渦街流置計(jì)的特點(diǎn)
渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝維護(hù)方便，價(jià)格適中；測(cè)量范圍度寬，可達(dá)１０：１￣２０：１或更大，可用于測(cè)量大幅波動(dòng)的工藝過程的流量；輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)，無零點(diǎn)漂移；壓損較小，約為孔板流量計(jì)的１／２￣１／４；不適用于低雷諾數(shù)（Ｒ＜２ｘｌ０４）場(chǎng)合；上游側(cè)需要較長的直管段長度才能保證測(cè)量準(zhǔn)確；儀表系數(shù)較低，信號(hào)分辨率隨口徑增大而降低，影響測(cè)量精度，固口徑不宜過大，一般應(yīng)用于中小口徑（ＤＮ２５ＤＮ３００）。
３．應(yīng)用注意事項(xiàng)
當(dāng)采用差壓式流量計(jì)（孔板）或者渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽時(shí)，密度是影響流量計(jì)特性好主要的物性參數(shù)，其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確直接影響計(jì)量精度。渦街流量計(jì)屬于速度式流量計(jì)，其直接測(cè)量的是體積流量，而對(duì)蒸汽進(jìn)行計(jì)量需要使用質(zhì)量流量，因此需要檢測(cè)蒸汽的密度，只有當(dāng)密度為常數(shù)或密度變動(dòng)不影響計(jì)量精度時(shí)才可不必檢測(cè)。渦街流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是其檢測(cè)信號(hào)不受物性的影響，但在密度變動(dòng)時(shí)，會(huì)影響計(jì)量精度。差壓式流量計(jì)（孔板）在其流量方程中差壓和密度處于同等地位，如果選用髙精度差壓計(jì)，而流體密度卻不準(zhǔn)確，測(cè)量結(jié)果也不會(huì)準(zhǔn)確。由于蒸汽的密度與壓力和溫度有關(guān)，為了得到實(shí)際的質(zhì)量流量，兩種流量計(jì)均需對(duì)壓力和溫度進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)所測(cè)蒸汽為飽和蒸汽時(shí)，壓力和溫度有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，只需測(cè)量其中一個(gè)信號(hào)即可進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)于過熱蒸汽，壓力和溫度沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，應(yīng)同時(shí)測(cè)量溫度和壓力進(jìn)行補(bǔ)償。以造紙車間為例，通常會(huì)引入兩路蒸汽主管，一路為高壓過熱蒸汽，一路為低壓飽和蒸汽，當(dāng)測(cè)量高壓蒸汽主管的流量就應(yīng)同時(shí)測(cè)量壓力和溫度信號(hào)，然后根據(jù)溫度和壓力進(jìn)行補(bǔ)償才能得到準(zhǔn)確的蒸汽流量。測(cè)量低壓蒸汽主管的流量時(shí)，則只需測(cè)量壓力（或者溫度），然后根據(jù)壓力和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可進(jìn)行溫度和壓力的補(bǔ)償。
在安裝要求方面，差壓式流量計(jì)（孔板）和渦街流量計(jì)均需要很長的上游直管段，以保證管道內(nèi)流體屬于充分發(fā)展的管流。上下游直管段長度的要求是保證測(cè)量準(zhǔn)確度的重要條件，但是目前對(duì)于要求的直管段確切長度尚無可靠依據(jù)，設(shè)計(jì)安裝時(shí)主要依據(jù)**標(biāo)準(zhǔn)要求或者由儀表廠家給出。對(duì)于制漿造紙項(xiàng)目，從車間外引入的蒸汽主管一般都有足夠的直管段來安裝流量計(jì)，從車間內(nèi)分汽缸到用汽點(diǎn)的蒸汽管道一般也有足夠長的直管段來安裝流量計(jì)，因此這兩種流量計(jì)的這一弱點(diǎn)在制漿造紙項(xiàng)目上都能很好的解決。另外渦街流量計(jì)對(duì)振動(dòng)敏感，安裝時(shí)應(yīng)盡量避開振動(dòng)場(chǎng)合或者采取措施降低管道振動(dòng)的影響，制漿造紙項(xiàng)目主要使用蒸汽作為熱源進(jìn)行加熱而不是作為動(dòng)力源，因此蒸汽主管或者蒸汽支管基本不會(huì)有太大的振動(dòng)，不會(huì)使渦街流量計(jì)的使用受到限制。
４．結(jié)語
對(duì)于制漿造紙項(xiàng)目中蒸汽流量的測(cè)量，選擇差壓式流量計(jì)（孔板）或渦街流量計(jì)都可以滿足流量測(cè)量的要求。在中小口徑的應(yīng)用場(chǎng)合，選擇渦街流量計(jì)要優(yōu)于差壓式流量計(jì)（孔板），因?yàn)橄啾炔顗菏搅髁坑?jì)，渦街流量計(jì)具有更髙的準(zhǔn)確度，更寬的測(cè)量范圍以及沒有零點(diǎn)漂移和壓力損失小等優(yōu)點(diǎn)。在大口徑（ＤＮ＞＝４００）的應(yīng)用場(chǎng)合，因渦街流量計(jì)的特點(diǎn)，目前好大口徑為ＤＮ４００，因此只能選擇差壓式流量計(jì)（孔板）。