涡街流量计在饱和蒸气测量中的应用

• 关键词：涡街流量计,流量计
• 摘要：饱和蒸汽流量测量在80年代人们普遍采用标准孔板流量计,但从流量仪表发展状况来看,孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广；人们对他的研究也最充分，实验数据最完整，但用标准孔板流量计来测量饱和蒸汽流量，它仍存在一些不足之处：压力损失较大。

饱和蒸汽流量测量在80年代人们普遍采用标准孔板流量计,但从流量仪表发展状况来看,孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广；人们对他的研究也最充分，实验数据最完整，但用标准孔板流量计来测量饱和蒸汽流量，它仍存在一些不足之处：压力损失较大。

饱和蒸汽流量测量在80年代人们普遍采用标准孔板流量计，但从流量仪表发展状况来看,孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广；人们对他的研究也最充分，实验数据最完整，但用标准孔板流量计来测量饱和蒸汽流量，它仍存在一些不足之处：其一，压力损失较大；其二，导压管、三组阀及连接头容易泄漏；其三，量程范围小，一般为3：1，对流量波动较大易造成测量值偏低。而涡街流量计具有结构简单，涡街变送器直接安装于管道上，克服了管路泄漏现象。另外，涡街流量计的压力损失小，量程范围宽，对饱和蒸气测量量程比可达30：1。因此，随着涡街流量计测量技术的成熟，涡街流量计的使用越来越受到人们的青睐。

1．涡街流量计的测量原理

涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的漩涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过漩涡发生体的流体平均速度及漩涡发生体特征宽度有关，可用下式表示：

式中：f为旋涡的释放频率，Hz; v为流过漩涡发生体的流体平均速度，m/s；d为旋涡发生体特征宽度，m；St为斯特罗哈数，无量纲，它的数值范围为0.14-0.27。St是雷诺数的函数，St=f(1/Re)。

当雷诺数Re在102-105范围内，St值约为0.2，因此，在测量中，要尽量满足流体的雷诺数在102-105，旋涡频率f=0.2v/d。

因此可知，通过测量旋涡频率就可以计算出流过漩涡发生体的流体平均速度v，再由式q=vA可以求得流量q，其中，A为流体流过漩涡发生体的截面积。

当旋涡在发生体两侧产生时，利用压电传感器测处于流体流向垂直的交变升力变化，将升力的变化转换为电的频率信号，再将频率信号进行放大和整形，输出到二次仪表，进行累积，显示。

2．涡街流量计的应用

2.1 涡街流量计的选择

2.1.1 涡街流量变送器的选择

我公司在饱和蒸气测量中采用合肥仪表总厂生产的VA形压电式涡街流量变送器，由于涡街流量计量程范围宽，因此，在实际应用中，一般主要考虑测量饱和蒸气的流量不低于涡街流量计的下限，也就是说必须满足流体流速不低于5m/s。根据用汽量的大小选用不同口径的涡街流量变送器，而不能以现有的工艺管道口径来选择变送器口径。

2.1.2 压力补偿用压力变送器的选择

由于饱和蒸汽管路长，压力波动较大，必须采用压力补偿，考虑到压力、温度及密度的对应关系，测量中只采用压力补偿即可，由于我公司管道饱和蒸汽压力在0.3-0.7MPa范围，压力变送器的量程选择1MPa即可。