蒸汽帶水對(duì)渦街流量計(jì)影響

渦街流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量有著廣泛的應(yīng)用。干蒸汽在長(zhǎng)距離輸送過(guò)程中，會(huì)因熱量損失而出現(xiàn)部分凝結(jié)，導(dǎo)致蒸汽干度降低，變成濕蒸汽。

人們用干度X來(lái)描述濕蒸汽中氣相與濕蒸汽總量的質(zhì)量比，也用濕度Y來(lái)定義濕蒸汽中水滴與濕蒸汽總量的質(zhì)量比。 當(dāng)x=100%時(shí)，y=0，這時(shí)的蒸汽為干蒸汽。當(dāng)x<100%時(shí)，y>0，這時(shí)的蒸汽為濕蒸汽。濕蒸汽中的水滴是液相，而濕蒸汽的干部分是氣相，顯然，濕蒸汽屬兩相流體。

    目前使用的流量計(jì)都是在單相流動(dòng)狀態(tài)下評(píng)定其測(cè)量性能，現(xiàn)在還沒有以單相流標(biāo)定的流量計(jì)用來(lái)測(cè)量?jī)上嗔鲿r(shí)系統(tǒng)變化的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。但是，兩相流是客觀存在的，它對(duì)流量測(cè)量的影響也是無(wú)法避免的，盡管困難較多，人們還是在想方設(shè)法研究其對(duì)流量測(cè)量影響的機(jī)理，并采取相應(yīng)的對(duì)策，提高流量測(cè)量精度。

 蒸汽嚴(yán)重帶水對(duì)渦街流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響

研究結(jié)果表明，蒸汽干度較高（X≥95%）時(shí)，流體表現(xiàn)為均相流動(dòng)，蒸汽中的小水滴懸浮在氣相中，這時(shí)，渦街流量計(jì)能正常工作。

蒸汽的干度在小于95%后若進(jìn)一步降低，除了懸浮在氣相中的約5%（質(zhì)量比）的水滴外，過(guò)量的水滴，在蒸汽中的分布將失去均勻性，它們?cè)趫A形截面管道中的流動(dòng)狀況更加復(fù)雜。

（1）在水平管道中的流動(dòng)

水平管中氣液兩相流動(dòng)結(jié)構(gòu)同氣液兩相體積比及流動(dòng)速度有關(guān)，在蒸汽管道中，由于凝結(jié)水在濕蒸汽中的體積比畢竟很小，所以常表現(xiàn)為分層流動(dòng)，這使得從水平管道底部引出的疏水管，能收到很好的疏水效果。

    當(dāng)流速特別高的時(shí)候，也會(huì)表現(xiàn)為環(huán)狀流動(dòng)，即管壁上有液膜，管道中心部分為帶液滴的氣核，由于水平流動(dòng)時(shí)重力的影響作用，下部液膜要比上部管壁的厚。

（2）在垂直上升管道中的流動(dòng)

在垂直上升管道中，氣液兩相流動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)有細(xì)泡狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、彈狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、塊狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)、帶纖維的環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)和環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)。但是由于凝結(jié)水在濕蒸汽中的體積比較小，所以過(guò)量的水在上升管道中的流動(dòng)常表現(xiàn)為環(huán)狀流結(jié)構(gòu)，但當(dāng)帶水量特別大的情況下，也會(huì)表現(xiàn)為帶纖維的環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)。其中，纖維狀流體其實(shí)是連成條的凝結(jié)水。

 （3） 在垂直下降管道中的流動(dòng)：在垂直下降管道中，氣液兩相流動(dòng)的結(jié)構(gòu)與作垂直上升流動(dòng)時(shí)的結(jié)構(gòu)很相似，但有不同，不僅流動(dòng)方向相反，而且在平均流速相同的情況下，垂直下降管道中液體的流速比垂直上升管道中液體的流速快得多。

    這種環(huán)狀流動(dòng)結(jié)構(gòu)，人們?cè)谀Y(jié)水疏水現(xiàn)場(chǎng)很容易得到證實(shí)。

    凝結(jié)水疏水器一般均并聯(lián)安裝一只旁通閥，疏水器的出口往往配有一段垂直向下的短管，如果將疏水器關(guān)閉，改用走旁通疏水，則會(huì)觀察到氣液混合物從垂直管道口中流出的表現(xiàn)，液體有明顯的附壁現(xiàn)象，但同時(shí)，氣體從管中央噴出時(shí)，也夾帶有一些液滴。