蒸汽相變對流量測量的影響
水蒸氣顧名思義是氣相，但在一定條件下會變成液相；飽和水蒸氣中的水滴本是液相，但在一定條件會被蒸發(fā)變成氣相。這是蒸汽質(zhì)量流量測則量中常常碰到的汽水相變。
在推導(dǎo)式質(zhì)量流量計中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是蒸汽密度的求取，蒸汽相變發(fā)生后，就使得通常由蒸汽溫度壓力求取其密度的關(guān)系發(fā)生變化，因此必須認真對待。
(1)氣相變液相
過熱蒸汽在經(jīng)過長距離輸送后，往往會因為熱量損失、溫度降低，使其從過熱狀態(tài)進入飽和狀態(tài)，甚至部分蒸汽冷凝出現(xiàn)相變而變成水滴。這些水滴對流量測量結(jié)果究竟有多大影響，下面舉例說明。
①選用渦街流量計時濕度對測量結(jié)果的影響
渦街流量計的輸出僅與流過測量管的流體流速成正比，在測量濕飽和蒸汽時，水滴對渦街流量計輸出的影響可忽略，故可認為渦街流量計的輸出完全是由濕蒸汽的干部分所引起。而干部分的密度，無論是壓力補償或溫度補償，都可較精確地查出。
蒸汽計量的結(jié)果往往作為供需雙方經(jīng)濟結(jié)算的依據(jù)，如果雙方約定按蒸汽干部分結(jié)算費用，冷凝水不收費，則在本例中相變對測量的影響微不足道，可以忽略。如果冷凝水也按照蒸汽一樣收費，則渦街流量計的計量結(jié)果偏低值為1-X。
②選用孔板流量計時濕度對測量結(jié)果的影響
從GB/T2624-2006標(biāo)準(zhǔn)知，孔板流量計測量蒸汽質(zhì)量流量時有式(3.1)。
當(dāng)過熱蒸汽熱量損失而脫離過熱狀態(tài)后，只可能出現(xiàn)兩種情況。一種是進入臨界飽和狀態(tài)，另一種是進入過飽和狀態(tài)。如果進入臨界飽和狀態(tài)，從理論上講，流量計不會因此而增大誤差，因為在式(3.1)中，根據(jù)蒸汽壓力查出的ρ1與實際密度是相符的。如果進入過飽和狀態(tài)，情況就復(fù)雜了。
一般認為，蒸汽干度較高(X≥95%)時流體表現(xiàn)為均相流動。溫壓補償可按通常方法進行；但出現(xiàn)一定誤差。在式(3.1) 中，ρ1是實際流體濕飽和蒸汽的密度，其值比臨界飽和狀態(tài)的大，而且干度越低密度越大。而人們根據(jù)壓力查出的是臨界飽和狀態(tài)的密度，比實際密度小，所以質(zhì)量流量計算結(jié)果出現(xiàn)負誤差。在濕度不進行測量的情況下，X是未知數(shù)，因此，測量結(jié)果偏低多少是個未知數(shù)。
在蒸汽干度較低(X≤95%)時，管道中的流體出現(xiàn)分層流動，產(chǎn)生誤差更大。
(2)濕飽和蒸汽變成過熱蒸汽
濕飽和蒸汽變成過熱蒸汽，一般發(fā)生在濕飽和蒸汽突然較大幅度減壓，流體出現(xiàn)絕熱膨脹時。
①相變過程
濕飽和蒸汽中的蒸汽和水滴，處于氣液相平衡狀態(tài)，在壓力突然降低而低于平衡壓力時，水滴部分蒸發(fā)，同時從液相和氣相中吸收汽化熱，使氣液相溫度降低。如果溫度降低得不多或蒸發(fā)前濕度較高，都會使溫度迅速降低到與新的壓力所對應(yīng)的飽和溫度，建立新的平衡。這時蒸汽仍為濕飽和蒸汽。如果壓力降低得很多或蒸發(fā)前濕度較低，則因水滴蒸發(fā)而使溫度降低后仍高于新的壓力所對應(yīng)的飽和溫度，則蒸汽變?yōu)檫^熱狀態(tài)。
② 蒸發(fā)對流量測量的影響
a.上述蒸發(fā)發(fā)生后得到的兩種結(jié)果，前一種對補償無影響，僅僅是蒸汽中的干部分增加，干度相應(yīng)增大。
b.如果蒸發(fā)發(fā)生后，蒸汽變?yōu)檫^熱狀態(tài)，而流量計又恰巧安裝在減壓之后的管道上。這時對流量計的影響分以下三種情況。
設(shè)計時已經(jīng)考慮到蒸汽變?yōu)檫^熱狀態(tài)，或處于何種狀態(tài)難以確定，或有時是過熱狀態(tài)有時是飽和狀態(tài)，所以采用溫壓補償，則上述相變對測量結(jié)果無影響。
設(shè)計時按飽和蒸汽考慮，而且采用壓力補償，則上述相變將帶來較小的誤差，即過熱蒸汽溫度同飽和溫度之差所對應(yīng)的密度差造成的補償誤差。
設(shè)計時按飽和蒸汽考慮，但采用溫度補償，則將過熱蒸汽溫度當(dāng)作飽和溫度去查密度表。一般會引起較大的誤差。
③ 舉例。有一化工廠，鍋爐房供飽和蒸汽，并根據(jù)各用戶中蒸汽壓力要求值最高的一個決定鍋爐供汽壓力為1.0MPa，多數(shù)用戶在蒸汽總管進裝置時先經(jīng)減壓閥減壓?，F(xiàn)從圖3.13 所示的一個實例著手進行分析。
用作進入裝置蒸汽計量的渦街流量計安裝在減壓(穩(wěn)壓)閥之后。原設(shè)計按飽和蒸汽考慮，采用溫度補償。經(jīng)減壓，蒸汽總管帶入的水滴蒸發(fā)完后汽溫仍高于飽和溫度，呈過熱狀態(tài)，現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)如圖所示。
