涡街流量计在热电行业应用初探

热电行业作为我国经济的基础，在近几年得到迅猛发展，用于贸易结算的蒸汽流量计伴随热电行业发展达到历史之zui，而涡街流量计以其*的特点在众多流量计中，发展zui为迅速。涡街流量计是利用卡门涡街原理和压电技术制造的速度式流量计，传感器输出的频率值与管道中介质流速成正比。

　　一、涡街流量传感器特点

　　1.量程范围
　　涡街流量传感器量程在很小范围时，准确度可达0.5级或更高，量程范围增大，准确度下降。用于气体计量，好的传感器在1.5级准确度时，量程比可达1:（20～25），即流速为（3～75）m/s。一般传感器量程比只有1:（8～10）。

　　2.重复性
　　在速度式流量计检定规定中，传感器每个流量点要检测3次，找出zui大差值，取全量程所有检测点（一般有5～6点）的zui大差值为重复性，一般为0.2%和0.3%。

　　3.压损
　　涡街流量传感器压力损失很小，例如:当饱和蒸汽压力为0.6MPa，流速为30m/s，其压力损失为4kPa，还与管内壁的光滑程度有关。

　　4.稳定性
　　涡街流量传感器结构简单，没有磨损、运动、位移部件，稳定性很好。在经过2个检定周期（4年），其准确度、重复性和仪表系数仍能接近出厂指标。

　　5.维护
　　传感器的探头是将涡流的压力信号转换成电信号（频率信号），检测放大板是将探头的频率信号整形成脉冲信号，与探头频率等值送出到显示仪表。
　　更换检测放大板不影响计量准确度等指标，即使更换探头在按照工艺要求前提下，也能保证技术指标。在检定周期内不需调整、校准传感器的任何部件。

　　6.振动
　　涡街流量传感器是靠振动产生频率信号，在有强振动环境内，振动产生信号大于流体产生信号时，检测放大板又无法消除振动信号，传感器不能准确计量，由于振动此传感器在无流量时仍有频率输出，此为涡街传感器zui大缺点。

　　7.标定
　　涡街流量传感器标定应在国家技术**的标定装置，按JJG198速度式流量计检定规程进行标定，在量程范围内取（5～7）个流量点，标定线性误差、重复性、平均仪表系数等指标。

　　二、涡街流量计在蒸汽计量中的准确使用

　　1.传感器选型
　　涡街流量传感器不同于其他流量传感器，每一口径涡街流量传感器流量范围是固定的，不能调整。因此它要根据流量选口径，选型时应在工况压力、温度下，先确定要测的流量范围，再选择能覆盖此流量范围口径的流量传感器。
　　在蒸汽密度小时传感器流量范围窄，密度大时传感器流量范围宽。若选择不当，当实际流量大于传感器上*，容易造成传感器探头损坏、丢漏脉冲、少计量。实际流量超上限越多，丢漏脉冲越多，计量越少。当实际流量小于传感器下限，传感器计量很少，或不计量。此两种情况长期使用会造成很大损耗。

　　2.传感器适用介质
　　涡街流量传感器只适用单相介质，在供热系统中，同一时间只能选过热蒸汽、饱和蒸汽和水中的一种介质进行计量。
　　在供热系统中，热电厂送出的是过热蒸汽，随着蒸汽在管道内流动，温度不断下降，过热蒸汽逐渐变为饱和蒸汽，在管道末端或用汽量很小的情况下，蒸汽还会变为湿饱和汽、汽水混合介质，甚至是水。
　　由涡街流量计质量流量公式Qm=3600fρ/K=Qv×ρ可知，蒸汽质量流量取决于传感器输出频率f（管道流速）和蒸汽密度ρ，仪表系数K随传感器为定值，频率f随用汽量大小而变化，蒸汽密度ρ在过热和饱和蒸汽中，随压力和（或）温度变化，可查表得到。湿饱和汽、汽水混合介质，无表可查，无法得到密度，流体也不是单相介质，而实际使用中只能按饱和汽计量，在此产生误差极大。
　　热网管道除去跑、冒、滴、漏情况外，很大损耗就来自这种情况，处理不好管损能达到25%～30%。若供热管道末端有不间断用汽的大用户，此情况可避免。

　　3.压损对计量的影响
　　在热网管道中，有很多阀门和减压阀，他们都能改变管道压力，涡街流量计不是质量流量计，它计量蒸汽质量还与管道流速和蒸汽密度有关，而密度由压力决定，改变压力就改变密度，在刚开启阀门时还能改变管道流速，这几种情况，都使计量产生很大误差。
　　为保证计量准确，流量计前阀门要全开，减压阀放在流量计之后。

　　4.安装
　　涡街流量传感器要安装在被测介质的管道上，管道内要充满介质，传感器前后直管段、管道与法兰的气割、电焊严格按安装要求，要确保管道内流体经过传感器时平稳，不能出现任何搅乱平稳流体，干扰传感器产生的涡流情况，否则将会影响计量准确度。

　　5.大口径大流量传感器的准确性
　　对大口径传感器的标定，由于受检定装置限制，只能在小流量（低流速）标定，大流量（高流速）无法标定，这样大流量只有在实际使用中发现问题，由于在技术、生产工艺和检测手段方面的限制，有些厂家的传感器在35m/s就丢漏脉冲，流量（流速）越大，丢漏脉冲越多。出现此种情况，每天误差高达二三百吨，每月累计损失蒸汽几百吨到上千吨。