水蒸气测量选用涡街流量计量表的突出特点

水蒸气顾名思义是气相，但在一定条件下会变成液相；饱和水蒸气中的水滴本是液相，但在一定条件会被蒸发变成气相。这是蒸汽质量流量测量中常常碰到的汽水相变。

在推导式质量流量计中，关键环节是蒸汽密度的求取，蒸汽相变发生后，就使得通常由蒸汽温度压力求取其密度的关系发生变化，因此必须认真对待。

（1）气相变液相 过热蒸汽在经过长距离输送后，往往会因为热量损失、温度降低，使其从过热状态进入饱和状态，甚至部分蒸汽冷凝出现相变而变成水滴。这些水滴对流量测量结果究竟有多大影响，下面举例说明。

有一常用压力为1.0MPa 的过热蒸汽，其流量为qm，假设经长距离输送后有10％qm冷凝成水滴，令其为qm1，而保持气态的部分为qms，从定义知，此时湿蒸汽的干度为

X＝ （3.22）

由于采用温压补偿，所以按照临界饱和状态查表，得到此时的蒸汽（干部分）密度为ρs＝5.6808kg/m3，，查水密度表知此时水滴的密度为ρL＝882.47 kg/m3，显然水滴与蒸汽干部分的体积流量为

qvl=qml/ρ1 (3.23)

qvs=qms/ρ2 (3.24)

式中 qv1――水滴的体积流量，m3/s；

qvs――蒸汽干部分的体积流量，m3/s。

由定义知，蒸汽干部分体积流量占湿蒸汽总体积流量qv之比Rv为

Rv= (3.25)

因为 （3.26）

所以 Rv= (3.27)

在该例中，Rv=99.93%，由此可见，在湿蒸汽中，水滴所占的体积比可忽略不计。

① 选用涡街流量计时湿度对测量结果的影响。涡街流量计的输出仅与流过测量管的流体流速成正比，在测量湿饱和蒸汽时，水滴对涡街流量计输出的影响可忽略,故可认为，涡街流量计的输出完全是由湿蒸汽的干部分所引起。而干部分的密度，无论是压力补偿或温度补偿，都可较精确地查出。

蒸汽计量地结果往往作为供需双方经济结算地依据。如果双方约定按蒸汽干部分结算费用，冷凝水不收费，则在本例中相变对测量的影响微不足道，可以忽略。如果冷凝水也按照蒸汽一样收费，则涡街流量计的计量结果偏低值为1－X。

②选用孔板流量计时湿度对测量结果的影响。从GB/T2624-1993标准知[1]，孔板流量计测量蒸汽质量流量时有式（3.1）。

当过热蒸汽热量损失而脱离过热状态后，只可能出现两种情况。一种是进入临界饱和状态,另一种是进入过饱和状态。如果进入临界饱和状态，从理论上讲，流量计不会因此而增大误差，因为在式（3.1）中，根据蒸汽压力查出的р1与实际密度是相符的。如果进入过饱和状态，情况就复杂了。

一般认为，蒸汽干度较高（X≥95％）时流体表现为均相流动。温压补偿可按通常方法进行；但出现一定误差。在式（3.1）中，р1是实际流体湿饱和蒸汽的密度，其值比临界饱和状态的大，而且干度越低密度越大。而人们根据压力查出的是临界饱和状态的密度，比实际密度小，所以质量流量计结果出现负误差。在湿度不进行测量的情况下，X是未知数，因此，测量结果偏低多少是个未知数。

在蒸汽干度较低（X≤95％）时，管道中的流体出现分层流动，产生误差更大。

（2）湿饱和蒸汽变成过热蒸汽 湿饱和蒸汽变成过热蒸汽，一般发生在湿饱和蒸汽突然较大幅度减压，流体出现绝热膨胀时。