渦街流量計是目前市場上測量蒸汽流量應(yīng)用***多的流量計之一。蒸汽計量的貿(mào)易糾紛時有發(fā)生，如何提高渦街流量計準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性非常重要。

本文就渦街流量計的原理、選型、檢定和安裝四個方面來分析。

蒸汽作為重要的二次能源用途非常廣泛，蒸氣流量的準(zhǔn)確計量和蒸汽流量計的選型、安裝有著非常密切的聯(lián)系。我們選取目前市場上應(yīng)用非常廣泛的渦街流量計作為分析對象。

渦街流量計主要由以下四個部分組成: ( 1) 渦街流量傳感器。( 2) 壓力變送器。( 3) 溫度鉑熱電阻。( 4) 流量積算儀。作為貿(mào)易結(jié)算的計量器具，以上四件計量器具都需要選型合適、強(qiáng)制檢定合格、安裝正確方可進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算使用。渦街流量傳感器的工作原理是卡曼渦街原理。在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體( 阻流件) ，當(dāng)有氣流通過時，從旋渦發(fā)生體下游兩側(cè)產(chǎn)生有規(guī)律的交替排列的旋渦，在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)( 2 × 104 ～ 7 × 106 ) ，該旋渦的頻率與旋渦發(fā)生體的幾何尺寸、管道的幾何尺寸有關(guān)，旋渦的頻率正比于流量。此頻率可由探頭檢出。

式中: b—阻流件的寬度，m; u—流經(jīng)流量計的平均流速，m /s; f—旋渦的頻率，Hz; Sr—斯特羅哈爾常數(shù)。

一般用戶選擇在市場上購買渦街流量傳感器時，要購買有○MA標(biāo)志的渦街流量傳感器。即取得中華人民共和國計量器具制造許可證的企業(yè)生產(chǎn)的渦街流量傳感器。如果流量計是用于貿(mào)易結(jié)算，屬于強(qiáng)制檢定。使用前應(yīng)送至當(dāng)?shù)赜嬃坎块T檢定，檢定合格方可安裝使用。檢定參照 JJG1029 － 2007《渦街流量計檢定規(guī)程》。

用戶在購買渦街流量計前，首先要做的是選型。選擇一款適合的渦街流量計非常重要。渦街流量傳感器口徑從 DN15 至 DN300，由于渦街流量傳感器口徑越大儀表系數(shù)越小，頻率分辨率越低，準(zhǔn)確度也越差，因此選型口徑一般不宜大于 DN300。不同口徑流量計量程大小不一。應(yīng)根據(jù)自己的實際使用情況合理配置渦街流量計。首先要確定蒸汽大概的用量。其次要確定管道內(nèi)蒸汽是過熱蒸汽還是飽和蒸汽。***后要知道管道內(nèi)蒸汽的狀態(tài)，比如壓力和溫度，合理配置壓力變送器和溫度鉑熱電阻。通過儀表說明書可以查詢到不同口徑儀表的流量測量范圍。

在實際使用的過程中，所謂儀表超量程工作，實際上是儀表超流速運行。即氣體通過渦街流量傳感器的流速過快，而導(dǎo)致計量不準(zhǔn)確。下面以一只為 DN200 的渦街流量傳感器為例：

管道截面積: S1 = πＲ2 =3. 14 × 0. 12 =0. 0314m2

阻流體截面積: S2 ≈2Ｒ × b =0. 2 × 0. 056=0. 0112m2

渦街流量傳感器的截面積: S = S1 － S2 =0. 0202m2

當(dāng)流量為 4000 m3 /h 時，此時通過氣體渦街流量傳感器的流速 v：

渦街流量計在測量蒸汽時，不要超出儀表的上限流速。上限流速受介質(zhì)可壓縮性質(zhì)的限制，下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制，建議擇渦街流量計正常流量***好在正常流量范圍的 1 /2 ～ 2 /3 之間。

渦街流量計安裝正確與否直接影響其準(zhǔn)確計量。安裝儀表時應(yīng)注意以下幾點:

一、安裝應(yīng)符合儀表使用說明書的要求，保證渦街流量傳感器上、下游直管段的長度。

二、上、下游配管內(nèi)徑應(yīng)與傳感器內(nèi)徑相同。

三、配管應(yīng)與傳感器同心。

四、密封墊不能凸入管道內(nèi)，其內(nèi)徑可比傳感器內(nèi)徑大 1mm ～ 2mm。

五、傳感器安裝場所應(yīng)盡量避開振動源，加裝管道支撐物是有效的減震方法。

六、電氣安裝應(yīng)注意傳感器與轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應(yīng)超過使用說明書的規(guī)定，布線時應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率電源線，應(yīng)盡量用單獨金屬套管保護(hù)。應(yīng)遵循“一點接地”原則。整體型和分離型都應(yīng)在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器外殼接地點應(yīng)與傳感器“同地”。這樣可以有效地避免雷擊對儀表造成傷害。

溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝位置應(yīng)遵循

JJG1029 － 2007《渦街流量計檢定規(guī)程 》7. 1. 1. 4 和 7. 1. 15 要求，溫度測量位置設(shè)在流量計下游( 2 ～ 5) D 處( D 為管道直徑) ，壓力測量位置應(yīng)在流量計下游側(cè)( 2 ～ 7) D 處。取壓孔軸線應(yīng)垂直于測量管軸線直徑為( 4 ～ 12) mm。溫度鉑熱電阻和壓力變送器的安裝方式應(yīng)遵循GB 50093 － 2002《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范 》

4. 2、4. 3 及 5. 4 的要求。壓力取源部件與溫度取源部件在同一管段上時，壓力應(yīng)安裝在溫度取源部件的上游側(cè)。

當(dāng)測量蒸汽時壓力取源部件應(yīng)帶有環(huán)型或 U 型冷凝管。測量低壓的壓力變送器的安裝高度，宜與取壓點的高度一致。下圖為壓力變送器四種安裝方式:

建議采用圖 2 的安裝方式，如不得已需要選擇圖 3、圖 4 的安裝方式一定要對壓力進(jìn)行補(bǔ)償。不建議按照圖5 的方式安裝，因為無法確定 P'與 P 的關(guān)系。而一般在儀表的說明書中大都是建議以圖 5 的方式來安裝。在此建議大家在有條件的情況下按照圖 2 來安裝壓力變送器。

總結(jié): 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展渦街流量計在蒸汽貿(mào)易計量中的使用越來越廣泛，隨之而產(chǎn)生的貿(mào)易糾紛也越來越多，可以通過在渦街流量計的檢定、選型、安裝上嚴(yán)格要求，提高渦街流量計計量準(zhǔn)確性和可靠性。再通過日常的維護(hù)和管理可以減少貿(mào)易糾紛的發(fā)生。