蒸汽作为一种特殊的气体介质,是重要的能源物质(载能工质),工业上有着广泛的利用。蒸汽用量计量是由蒸汽计量系统来完成的。所谓蒸汽计量系统是指用于计量蒸汽瞬时流量或累积流量的计量器具总称。蒸汽计量系统中的流量变送器或流量传感器为核心部分,主要包括涡街流量计、差压式流量计、分流旋翼蒸汽流量计等,统称为蒸汽流量计,如图1所示。
1、涡街流量计
利用卡门(Karman)涡街原理测量蒸汽的体积流量,由传感器、转换器、显示仪表组成。工作时,蒸汽流体对三角柱型旋涡发生体进行冲击,从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的卡门旋涡,旋涡频率与蒸汽平均速度存在线性关系,从而获知蒸汽流量。
2、差压式流量计
以伯努力方程和流动连续性方程为依据,安装于蒸汽管道中节流装置产生的差压,差压的大小和蒸汽流量有确定的数值关系。常见的差压式流量计有孔板流量计、喷嘴流量计、V锥流量计、平衡流量计、楔形流量计等。
3、分流旋翼式蒸汽流量计
蒸汽进入流量计节流体后,一部分通过主管道的节流孔板,一部分经分流管流经喷嘴射流到叶轮上,对叶轮形成转矩,使叶轮带动轮子轴旋转,叶轮转速与流量成正比。