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(shí)際氣體。過熱蒸汽的溫度與壓力參數(shù)是兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)，其密度應(yīng)由這兩個(gè)參數(shù)決定。
未經(jīng)過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽。飽和蒸汽具有如下特點(diǎn)。
(1) 飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對(duì)應(yīng)，二者之間只有一個(gè)獨(dú)立變量。
(2) 飽和蒸汽容易凝結(jié)，在傳輸過程中如有熱量損失，蒸汽中便有液滴或液霧形成，并導(dǎo)致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱為濕蒸汽。
目前使用流量?jī)x表測(cè)量蒸汽流量，測(cè)量介質(zhì)都是指單相的過熱蒸汽或飽和蒸汽。對(duì)于相流經(jīng)常變化的蒸汽，肯定會(huì)存在測(cè)量不準(zhǔn)確的問題，這個(gè)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。
1 測(cè)量蒸汽用流量?jī)x表選型蒸汽流量?jī)x表的選型
對(duì)于蒸汽計(jì)量在選擇流量?jī)x表時(shí)應(yīng)考慮 5 個(gè)主要因素: 被測(cè)流體特性、生產(chǎn)工藝情況、安裝條件、維護(hù)需求以及流量?jī)x表的特性。目前，測(cè)量蒸汽流量的儀表主要有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置流量計(jì)、彎管流量計(jì)、內(nèi)錐式流量計(jì)、渦街流量計(jì)等流量計(jì)。
(1) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置流量計(jì): 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置流量計(jì)應(yīng)用歷史悠久，有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，理論精度高，應(yīng)用十分普遍。但經(jīng)過幾十年的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置流量計(jì)也存在不足:
①節(jié)流件磨損，使其測(cè)量誤差增大;
②安裝較為麻煩，維護(hù)及拆洗的工作量較大;
③需配差壓變送器使用，增加了維護(hù)的工作量，另需敷設(shè)導(dǎo)壓管，且在冬季需對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行保溫;
④流量量程比為 1∶3，局限性大;
⑤若安裝不正確，容易發(fā)生蒸汽泄漏;
⑥壓力損失較大，運(yùn)行費(fèi)用高。
(2) 彎管流量計(jì): 彎管流量計(jì)實(shí)際上是一個(gè) 90度標(biāo)準(zhǔn)彎頭。它的特點(diǎn)是:
①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉;
②彎管流量計(jì)傳感器耐磨損，對(duì)微量磨損不敏感;③安裝簡(jiǎn)單，可采用直接焊接法進(jìn)行安裝，使現(xiàn)場(chǎng)跑冒滴漏的麻煩得到徹底的解決;
④適應(yīng)性強(qiáng)，量程范圍寬，直管段要求不嚴(yán)，而且在耐高溫、耐高壓、耐沖擊、耐振動(dòng)、耐潮濕、耐粉塵等方面，彎管流量計(jì)遠(yuǎn)優(yōu)于其它流量計(jì);
⑤彎管流量計(jì)的量程比可達(dá) 1∶10，對(duì)于蒸汽，它的適用范圍為 0 ～ 70m/s，可以較好地滿足蒸汽流量測(cè)量的要求;
⑥彎管流量計(jì)由于其特殊的測(cè)量原理，使其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)對(duì)直管段的要求不嚴(yán)格，一般只要求前 5D、后 2D 即可，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他流量測(cè)量裝置的要求;
⑦彎管流量計(jì)精度高，重現(xiàn)性好，測(cè)量精度可達(dá) 1. 14%，重現(xiàn)性精度可達(dá)0. 2%，一次安裝后，不再需要重復(fù)拆裝，因此，其安裝精度也能得到保證;
⑧彎管流量計(jì)的最突出特點(diǎn)是無任何附加節(jié)流件或插入件，可大大降低流體在管道內(nèi)輸送的動(dòng)力消耗，節(jié)約能源，尤其對(duì)那些大系統(tǒng)、大管徑、低壓頭的測(cè)量對(duì)象，好處更加明顯。
(3) 渦街流量計(jì): 渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理而研制成功的一種流量計(jì)。它具有以下特點(diǎn):
①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，無可動(dòng)部件，長(zhǎng)期運(yùn)行十分可靠;
②維護(hù)十分方便，安裝費(fèi)用低;
③傳感器不直接接觸介質(zhì);
④輸出與流量成正比的脈沖信號(hào)，無零點(diǎn)漂移，精度高，并方便與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng);
⑤測(cè)量范圍寬，量程比可達(dá) 1∶10;
⑥壓力損失小，運(yùn)行費(fèi)用低，更具節(jié)能意義;
⑦在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，輸出信號(hào)頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化影響，儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān)，測(cè)量流體的體積流量無需補(bǔ)償，調(diào)換配件后無需重新標(biāo)定儀表的系數(shù);
⑧應(yīng)用范圍廣，氣體、液體的流量均可測(cè)量。
(4) 內(nèi)錐流量計(jì): 它是通過在管道中心安裝一個(gè)錐體來節(jié)流。它具有以下特點(diǎn):
①精度較高，重復(fù)性較好;
②壓損小，量程比寬 (10∶1);
③具有自清洗功能，適用于臟污流體的流量測(cè)量;
④具有自整流功能，不需要較長(zhǎng)直管段;
⑤耐磨損，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。
2 選型建議
2.1 建議采用下述幾種儀表
(1) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和流量顯示儀表組成的流量計(jì)。
(2) 非標(biāo)準(zhǔn)流量傳感器 (如彎管傳感器、內(nèi)錐傳感器、渦街傳感器) 和流量顯示儀表組成的流量計(jì)。
(3) 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并有國(guó)家檢定規(guī)程的其它流量計(jì)。
2.2 選型要求
(1) 流量計(jì)所用的差壓變送器、壓力變送器、溫度變送器精度等級(jí)不得低于 0. 5 級(jí)。
(2) 采用渦街流量計(jì)，其渦街流量傳感器精度等級(jí)不得低于 1. 0 級(jí)。采用內(nèi)錐流量計(jì)，其內(nèi)錐流量傳感器精度等級(jí)不得低于 1. 0 級(jí)。采用彎管流量計(jì)，其彎管流量傳感器精度等級(jí)不得低于 1. 5 級(jí)。
(3) 流量顯示儀表顯示、積算誤差不得低于0. 5 級(jí)。
(4) 流量計(jì)應(yīng)采用溫度、壓力補(bǔ)償 (或全補(bǔ)償儀表)。
3 設(shè)計(jì)要求
3.1 通用要求
(1) 流量傳感器應(yīng)水平安裝，垂直安裝時(shí)流體的流向須自下向上，同時(shí)要安裝在與其相應(yīng)的公稱直徑管道上。
(2) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置必須采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的直管段。彎管流量傳感器、內(nèi)錐流量傳感器等流量傳感器必須采用符合生產(chǎn)廠標(biāo)準(zhǔn)要求的直管段。
(3) 流量傳感器上游不允許設(shè)流量調(diào)節(jié)閥。
(4) 流量傳感器安裝應(yīng)便于檢修: 高度 2m 以上應(yīng)有檢修平臺(tái); 埋入地下管道安裝的應(yīng)有人井，其大小要便于檢修和維護(hù)。
(5) 用能單位應(yīng)建立能源計(jì)量數(shù)據(jù)中心，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化管理。上位機(jī)不能對(duì)下位機(jī)的流量參數(shù)進(jìn)行修改。
3.2 特殊要求
(1) 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置
① 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 (包括節(jié)流件、取壓裝置、連接法蘭及測(cè)量直管段) 的設(shè)計(jì)必須符合國(guó)標(biāo) GB/T2624—2006。
② 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的制造應(yīng)符合國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程 (JJG 640—94) 并由生產(chǎn)廠家成套供應(yīng)。
(2) 彎管流量傳感器和內(nèi)錐流量傳感器彎管流量傳感器、內(nèi)錐流量傳感器的設(shè)計(jì)、制造應(yīng)符合生產(chǎn)廠家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
(3) 渦街流量傳感器渦街流量傳感器不適宜用于高流速、大管徑、有震動(dòng)對(duì)象的流量測(cè)量。
3.3 儀表間
(1) 必須有使用面積不小于 6 ㎡的單獨(dú)儀表間，要有可靠的防止人為作弊的措施。
(2) 儀表間應(yīng)有電源照明和檢修用的插座。
(3) 儀表間應(yīng)遠(yuǎn)離腐蝕和振動(dòng)干擾源，其溫度、濕度及振動(dòng)應(yīng)符合儀表使用要求。
4 安裝要求
(1) 全套儀表都應(yīng)考慮檢定、維修方便。變送器安裝相互之間中心距和離墻壁距離不應(yīng)少于 450mm。
(2) 流量取源部件安裝要符合 GBJ 50093—2002第四章的有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
(3) 溫度、壓力和差壓變送器的安裝要符合
GBJ 50131—2007 第 5. 3、5. 4 和 5. 5. 2 條質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
(4) 儀表盤 (箱、操作臺(tái)) 內(nèi)配線及安裝要符合 GBJ 50131—2007 第 5. 2 條質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
(5) 導(dǎo)壓管應(yīng)采用 Φ14 ×2 無縫鋼管，不得采用焊接瓦斯管。導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜牢固敷設(shè)安裝，其斜度小于 1∶12。
(6) 根據(jù)配管方式，應(yīng)設(shè)有排氣、排液、沖洗和冷凝等裝置。
(7) 全套儀表都應(yīng)有防凍、保溫和防腐等措施。
5 計(jì)量器具檔案
用能單位應(yīng)建立能源計(jì)量器具的檔案，主要包括:
(1) 流量?jī)x表資料 (如節(jié)流裝置計(jì)算結(jié)果通知書、儀表使用說明書等)。
(2) 儀表的檢定證書 (包括流量傳感器、二次儀表)。
(3) 流量傳感器安裝記錄。
(4) 連續(xù)兩個(gè)周期檢定證書、使用和維修記錄。
6 重要說明
本規(guī)范將進(jìn)出用能單位的能源測(cè)量?jī)x表稱為本單位 A 級(jí)計(jì)量?jī)x表，進(jìn)出主要次級(jí)單位的能源測(cè)量?jī)x表稱為本單位 B 級(jí)計(jì)量?jī)x表，進(jìn)出主要用能設(shè)備的能源測(cè)量?jī)x表稱為本單位 C 級(jí)計(jì)量?jī)x表。A、B 級(jí)計(jì)量?jī)x表須按上述要求認(rèn)真執(zhí)行。C 級(jí)計(jì)量?jī)x表在儀表選型上，除上述類型流量計(jì)外，可選擇均速管、阿牛巴等流量計(jì)，在設(shè)計(jì)要求、安裝要求上可降低標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置用幾何檢定法檢測(cè); 其它流量傳感器安裝使用前須做實(shí)流標(biāo)定。
