蒸汽流量計研究現(xiàn)狀與工業(yè)應用展望

一、蒸汽流量計的現(xiàn)狀
　　蒸汽檢測裝置具有溯源性好、直觀、接近工況等優(yōu)點。但由于難以實現(xiàn)、影響因素多、運行成本高等卻缺點，針對蒸汽流量標準裝置和蒸汽流量儀表在蒸汽條件下的實驗比較少。
　　，90年代   愛德華大學校內(nèi)校準蒸汽流量計標準的流量計量標準裝置，裝置簡易、精度低，流量范圍小，且裝置沒有穩(wěn)壓系統(tǒng)和動態(tài)的蒸汽狀態(tài)的檢測，現(xiàn)基本停用。1995年德州A&M大學在休斯頓建立了一套蒸汽裝置，開展?jié)裾羝南嚓P，裝置的流量范圍為(0.45~3.4)t/h，可開展2英寸、3英寸和4英寸三種口徑儀表的檢測，裝置采用標準表法，溯源性差，檢測過程中蒸汽的狀態(tài)不穩(wěn)定。2004年英國NEL利用英國利物浦大學建立的一套冷凝稱重法蒸汽流量計量標準裝置，開展了一系列蒸汽流量計干蒸汽和濕蒸汽的實驗，對歐洲蒸汽能源流量計量的情況做了一個總結(jié)匯報，其中介紹了蒸汽流量計量標準裝置的情況，以及現(xiàn)在校準過程中存在的問題。利物浦大學所研制的蒸汽裝置，其工作壓力在4~10bar，由兩臺鍋爐供汽，蒸汽流量范圍為0.2~2.5t/h，裝置的不確定度為0.6%，裝置由鍋爐供汽穩(wěn)定性差，且沒有穩(wěn)壓裝置，沒有考慮儀表檢查過程中的溫度壓力的補償，無法實現(xiàn)對流量儀表體積流量的計算，無法開展對渦街流量傳感器的檢定，裝置在設計上沒有對過程中入口到出口的蒸汽狀態(tài)的檢測，無法檢測過程中蒸汽是過熱蒸汽。
　　國內(nèi)，80年代在煙臺、廣州、天津等城市建立過蒸汽實流計量標準裝置，但由于在設計上汽源質(zhì)量、穩(wěn)壓調(diào)控、保溫等各方面的技術原因設備都己經(jīng)停用或報廢。2006年天津中石化集團研制的可調(diào)干度蒸汽流量計量標準裝置，可以開展DN50和DN80管路直徑的，干度可調(diào)范圍為0.85~1，流速范圍為5~70m/s，壓力測量范圍為0.2~0.9MPa，流量上限為4t/h，流量穩(wěn)定性為0.2%，但該裝置流量范圍和檢定口徑較小，且保溫效果不是太理想，在檢測過程中存有相變現(xiàn)象，尤其是在過熱蒸汽加濕過程中，受霧化效果、直管段長度和保溫的影響蒸汽的狀態(tài)變化大，受循環(huán)水流量及冷凝器的選型影響，冷凝效果不理想。以上原因造成裝置運行效果不佳，所以一直處于停用狀態(tài)。
　　   蒸汽流量計量站于80年代建立了一套冷凝稱重法蒸汽流量計量標準裝置，采用鍋爐加熱產(chǎn)生蒸汽，   大流量僅為3t/h，壓力波動大，沒有穩(wěn)壓罐，導致檢定結(jié)果的重復性差，只能開展飽和蒸汽和微過熱蒸汽流量計的檢定，檢定口徑   大為DN100口徑，設備自動化程度、檢定的精度比較低。基于上述原因，   蒸汽流量計量站于2009年對原有設備進行改造，重新研制了   蒸汽流量計量站冷凝稱重法計量標準裝置。新蒸汽裝置采用了發(fā)電廠的蒸汽，距離主蒸汽管道比較近，氣源壓力高、流量大、穩(wěn)定性好檢測介質(zhì)為過熱蒸汽或飽和蒸汽，裝置設計自動化程度高，檢測壓力0.2~0.6MPa可調(diào)，流量范圍為(0.2~10)t/h，可開展DN15~DN250各種口徑和類型蒸汽流量儀表的檢測，擴展不確定度為0.1%(k=2)，裝置的技術指標及自動化程度，處于現(xiàn)有裝置的   水平。
　　二、工業(yè)應用展望
　　水蒸汽是一種主要的能量傳遞介質(zhì)，也是一種重要的二次清潔能源，了廣泛的應用，但是由于蒸汽   、復雜的物理特性，蒸汽流量的計量精度不高，蒸汽流量計量已經(jīng)成為了一個困擾計量檢測的世界性難題。提高蒸汽流量計計量精度，對于   社會節(jié)能降耗具有重要的意義和實用價值。
　　蒸汽流量的計量涉及蒸汽流量計量標準裝置，蒸汽   的物理特性，蒸汽流量計量儀表的，是一個無論和廣度都   挑戰(zhàn)性的，對于彎管、均速管、多孔孔板等其它非標式蒸汽流量計在蒸汽流量介質(zhì)下的計量特性有待于。
　　濕蒸汽是一種工況條件下普遍存在的兩相流狀態(tài)，目前尚沒有專門的一套的濕蒸汽計量標準裝置，因此下一步工作可以設計一套濕蒸汽計量標準裝置用來分析現(xiàn)有蒸汽流量儀表在濕蒸汽狀態(tài)下的計量特性，為計量濕蒸汽儀表的研制奠定理論基礎。蒸汽干度的測量也是一個困擾世界計量的難題，目前沒有合適的計量器具對其進行測量，借助于現(xiàn)有條件可以對蒸汽干度的計量開展初步探究。