1、過熱蒸汽
蒸汽是比較特殊的介質，一般情況下所說的蒸汽是指過熱蒸汽。過熱蒸汽是由飽和蒸汽加熱升溫獲得。其中絕不含液滴或液霧，屬于實際氣體。過熱蒸汽的溫度與壓力參數是兩個獨立參數，其密度應由這兩個參數決定。
過熱蒸汽在經過長距離輸送后,隨著工況(如溫度、壓力)的變化,特別是在過熱度不高的情況下，會因為熱量損失溫度降低而使其從過狀態進入飽和或過飽和狀態，轉變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過飽和蒸汽。飽和蒸汽突然大幅度減壓，液體出現絕熱膨脹時也會轉變成為過熱蒸汽,這樣就形成汽液兩相流介質。
2、飽和蒸汽
未經過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽。它是無色、無味不能燃燒又無腐蝕性的氣體。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質量,一般用千度這一參數來表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分數，以“x”表示。
蒸汽流量計準確計量飽和蒸汽流量比較困難，因為飽和蒸汽的干度難以保證，一般流量計都不能準確檢測雙相流體的流量，蒸汽壓力波動將引起蒸汽密.度的變化,流量計示值產生附加誤差。所以在蒸汽計量中，必須設法保持測量點處蒸汽的干度以滿足要求,必要時還應采取補償措施,實現準確的測量。
測量的分析
目前使用流量儀表測量蒸汽流量，測量介質都是指單相的過熱蒸汽或飽和蒸汽。對于相流經常變化的蒸汽,肯定會存在測量不準確的問題。這個問題的解決方法是保持蒸汽的過熱度，盡量減少蒸汽的含水量,例如加強蒸汽管道的保溫措施,減少蒸汽的壓力損失等,以提高測量的準確度。然而這些方法并不能徹底解決蒸汽流量測量不準確的問題，解決這一問題的根本辦法是開發-種可測兩相流動介質的流量儀表。
用于檢測氣體流量的流量計種類很多，以速度式和容積流量計應用最普遍，它們的共同特點是只能連續測定工況下的體積流量，而體積流量又是狀態的函數，工作狀態下的體積流量不能確切的表示實際流量，工程上-般都以標準狀態體積流量或質量流量表示。所謂標準狀態體積是0℃、1個標準大氣壓下的氣體體積或20℃、1個標準大氣壓下的體積。以質量流量為計量單位的情況,目前應用不多。采用刻度氣體流量計時,選定氣體正常溫度、壓力為設計條件，將設計狀態下的體積流量折算為標準體積流量或質量流量，其折算系數中含有氣體密度的因素，當氣體介質的工作狀態偏離設計狀態,流量示值將產生誤差。此外氣體介質的組成、含量或溫度的變化,對流量測量也產生影響，所以蒸汽流量的測量更需要采取補償措施，并且因蒸汽的狀態變化補償因素也比較復雜。
過熱蒸汽的密度由蒸汽的溫度、壓力兩個參數決定,而且在參數的不同范圍內,密度的表達形式也不相同,無法用同一通式表示,所以不能獲得統一的密度計算公式,只能個別推導求得溫度、壓力補償公式。在溫度、壓力波動范圍較大的場合,除進行溫度、壓力補償外,還需要考慮對氣體膨脹系數ε的補償。
無論采用何種流量計檢測飽和蒸汽的流量，在蒸汽壓力波動的條件下工作，必須采取壓力補償措施,這是因為在流量方程中，都含有蒸汽密度的因素,工作條件與設計條件不一致時,讀數會產生誤差，誤差的大小和工作壓力與設計壓力偏差的大小有關,P實>P設將出現負誤差,否則將出現正誤差。蒸汽的干度條件是關系到能否準確計量蒸汽流量的重要條件，目前正在研制在線蒸汽干度檢測儀表，待干度儀表應用于蒸汽流量計量與補償系統,必將進一步提高計量的準確性。目前應采取以下三項措施:
(1)輸送蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防止熱量損失。
(2)在蒸汽管路上要逐段疏水,在管道的最
低處及儀表前的管道上應設置疏水器，及時排出冷凝水。
(3)鍋爐操作中應避免出現汽包液位過高現象,盡量減少負荷出現大的波動。
流量儀表的選型
對于蒸汽計量在選擇蒸汽流量計時應考慮5個主要因素:被測流體特性、生產工藝情況、安裝條件、維護需求以及流量儀表的特性。這里,著重討論流量儀表的特性、安裝條件，維護需求以及選用流量儀表應注意的幾個問題。目前,測量蒸汽流量的儀表主要有渦街流量計、差壓式(孔板流量計、均速管、彎管)流量計、分流旋翼式流量計、阿牛巴流量計、浮子式流量計等。
本課題討論多參數渦街流量計對蒸汽計量的應用,是因為其測量幾乎不受流體參數(溫度壓力密度黏度)變化的影響。 |
