随着我国大中型企业的不断深化改革，企业内部的经济效益以开源节流，变废为宝，开发和利用为主，而蒸汽计量工作已被越来越多的
企业所重视。蒸汽计量关系到能源的统计和考核，直接关系到企业和用汽单位的经济效益，同时，用汽单位正确控制蒸汽计量的多少，
对生产工艺有很大的帮助。因此，流量仪表的正确选用尤为重要。目前工业上使用的流量计品种很多，由于差压蒸汽流量计结构简单、
通用性强、使用寿命长、信号便于远传等特点，已被广泛应用。本文就差压式蒸汽流量计在蒸汽计量应用中的若干问题进行分析。本文
介绍了差压式蒸汽流量计的工作原理及组成，并且阐述了各组成部分的作用、分类及特点，分析了流体的基本实用质量流量方程。并以
高压力的饱和蒸汽为例，推导出带压力补偿的蒸汽流量实用公式。叙述了差压式蒸汽流量计的选用原则、安装方法、注意事项及一般
的维护知识，最后以差压式蒸汽流量计在电解锌蒸汽流量计量中的应用为例，从设计、造型到实际应用做***介绍。

 

蒸汽流量方程:

由于气体具有可压缩性质，测量蒸汽应采用质量流量。

根据经典的伯努利定律、节流装置的基本实用流量方程为：

式中：qm-质量流量kg/h；α-流量系数；ε-流体流束的膨胀系数（对高压缩流体ε=1，对可压缩流体ε<1）；Ad-工作状态下的节流件
开孔面积；△P-节流件上、下流侧规定的取压孔位置上的表压差，MPa；ρ1-工作状态下的流体密度kg/m3。

由于影响的因素很多，通常利用经验公式，直接实验测定或查阅表格和曲线得到。

在实际生产中，由于锅炉内压力的变动，使蒸汽密度偏离设计时所采用的ρ值，从而导致测量误差，因此实际流量的表示式为：

将式⑵除以式⑴得

连续测量实际密度较困难，对于饱和蒸汽，与压力或温度成一定关系。对过热蒸汽，与压力、温度成一定关系，因此，通过测量压力、
温度得到ρ2。

以高压力≤2MPa的饱和蒸汽为例：

根据经验公式P=（1/1.7235）P015/16 （4）

将⑷式进行线性化处理得

ρ2=ρ1（15P/16P0+1/16） ⑸

式中：P0-设计时采用的高压力MPa；P-工作压力MPa。

将⑴与⑸代入⑶，得到：

式中：△P=K1×Iλ1，P-0.1033=K2×Iλ2（表压）；Iλ1-差压变送器输出电流；K2-压力变送器系数。

将△P与P代入⑹可得：

上式即为带压力补偿的蒸汽流量的实用公式。

有效期压式流量计选用、安装和维护

1 选用

⑴蒸汽的计算、加工一般委托仪表厂进行，而准确参数必须由计量部门提供。主要参数包括：测量介质的***流量（t/h）、测量介质的
***小流量（t/h）、平均表压力（MPa）、平均温度（℃）、平均大气压（Pa）、管道内径（mm）、管道材质、测量介质黏度（Pa·s）
测量介质的水份以及管道安装方式等10项。

对于测量范围，选择时应使实际测量的流量落在流量计的测量范围内，常用流量值在测量上限的2/3处，由于差压流量计的量程比是3：1
适用于生产量、消耗量比较稳定，变化幅度小的流量测量。

⑵差压变送器及压力变送器等在订购时应注意如下三点：

①测程必须与蒸汽的***差压一致，或可调******差压。

②输出信号必须是0～10mA或4～20mA标准信号，以便于与显示仪表配合使用。

③对于需要温度、压力补偿的测量介质一定要配备温度测量仪表和压力测量仪表。

⑶应注意显示仪表和信号测量仪表配合使用。

2 安装

⑴设备安装时其“+”号应向着流束。对于未标“+”、“-”符号的，安装时应注意设备的倒角在出气的***边。

⑵安装处不允许存在泄露现象。

⑶上、下游侧应有足够长的直管段，通常，前直管段长10D，后直管段长5D（D为管道直径），否则，会产生很大误差。

⑷导压管应垂直或倾斜敷设，倾斜度不得小于1：12，导压管长度应尽量短，以减少压力损失，走丝不能太小，以减少摩擦损失。

⑸安装时应注意与测量登记表配套的三阀组的方向，特别对于那些未标明安装方向或一、低压阀手柄装反的***应仔细检查，以***给***度
带来不应有的麻烦。

⑹变送器应在外壳密封的情况下工作，必须防潮、防尘。环境条件过于恶劣时，可把变送器放在***小房间，以便于保护和维修。

3 维护

⑴差压变送器投入运行时，应正确操作位于它上部的三阀组。***先，应打开平衡阀，然后打开正压阀和负压阀，最后关闭平衡阀，以避
高压力单相过载冲击变送器的测量元件，拆除差压变送器也应先打开平衡阀，后关闭正压阀和负压阀。

⑵对于导压系统及前后管道应定期排污，新装引压导管需排污勤特点（约1个星期排***次），以后时间可长特点。

⑶当工作条件改变或开孔直角入口边缘的锐利度和垂直度、端面平行度、光洁度等参数***差时，应及时对设备进行修正和予以***换。

⑷引压管中应保持冷凝水，以防蒸汽进入变送器正负压容室，引起测量误差。

⑸当变送器因误操作，而受到单向工作压力时，应尽快使高低压室无压力，并调整特点，使输出电流变化不大于0.1mA。

⑹差压变送器容室“O”形密封圈拆装时，必须清除密封槽内垃圾，并用洗涤剂润滑。

⑺变送器、显示仪表应定期校验。

4蒸汽流量计在我厂的应用

***流量：qmax=90t/h；常用流量：qcom=72t/h；***小流量：qmin=30t/h；高压力：P=0.5MPa；工作温度：t=240℃；流体密度：ρ=2.152kg/m3；管道内径：D=509mm；差压上限：△Pmax=6000Pa；流体粘度：μ=0.01774MPa·s；等熵指数：K=1.3027；管道
相对粗糙度：K=0.075m；管道线膨胀系数λ0=1.72×10-6mm/mm℃；管节流件线膨胀系数：λ0=1.72×10-6mm/mm℃；20℃时节流体
开孔直径d20℃=312.93+0.16mm。

由以上有关工艺条件得出：

直径比：β=0.61479；流出系数；C=0.60413；可膨胀系数：ε=0.97288；***雷诺数：REDMAX=3512667；常用雷诺数：REDCOM=2810134；***小雷诺数：REDMIN=1170889；常用差压：△P=38400Pa；压力损失△W=36778Pa；计算误差：E=0.0009%
流量不确定度：e=+0.88%；前直管段：L1=9.8mm；后直管段L2=3.6mm。

因该水蒸汽是过热蒸汽，故应进行压力温度补偿，目前智能型仪表对流体密度采用两种不同方法，有的仪表是预先给定的密度值，再通过
所测得的温度，有些仪表在软件中采用查表法或补偿法得到每***瞬间的液体密度值，此准确度***，鉴于此两种情况，智能型通用流量过热
蒸汽质量流量（带压力、温度补偿）。其数字模型。

测量过热蒸汽质量流量（带压力、温度补偿）：

式中：F2-仪表显示的经压力或温度补偿后的瞬时质量流量；QFS-流量量程设定值，即组态表中单元“08F”；I-对应于瞬时流量输入电流；
Imax-当输入信号为4～20mA，△I=（20-4）mA=16mA；ρP·t-对应的压力（Pa）、温度（℃）状态下过热蒸汽的密度kg/m3；Ks2--第
二流量补偿系数、参数设置表中“17F”单元。