蒸汽作為一種特殊的氣體介質,是重要的能源物質(載能工質),工業上有著廣泛的利用。蒸汽用量計量是由蒸汽計量系統來完成的。所謂蒸汽計量系統是指用于計量蒸汽瞬時流量或累積流量的計量器具總稱。蒸汽計量系統中的流量變送器或流量傳感器為核心部分,主要包括渦街流量計、差壓式流量計、分流旋翼蒸汽流量計等,統稱為蒸汽流量計,如圖1所示。
1、渦街流量計
利用卡門(Karman)渦街原理測量蒸汽的體積流量,由傳感器、轉換器、顯示儀表組成。工作時,蒸汽流體對三角柱型旋渦發生體進行沖擊,從旋渦發生體兩側交替地產生有規則的卡門旋渦,旋渦頻率與蒸汽平均速度存在線性關系,從而獲知蒸汽流量。
2、差壓式流量計
以伯努力方程和流動連續性方程為依據,安裝于蒸汽管道中節流裝置產生的差壓,差壓的大小和蒸汽流量有確定的數值關系。常見的差壓式流量計有孔板流量計、噴嘴流量計、V錐流量計、平衡流量計、楔形流量計等。
3、分流旋翼式蒸汽流量計
蒸汽進入流量計節流體后,一部分通過主管道的節流孔板,一部分經分流管流經噴嘴射流到葉輪上,對葉輪形成轉矩,使葉輪帶動輪子軸旋轉,葉輪轉速與流量成正比。