涡街流量计和电磁流量计怎么选:按介质、流速和压损来分工

一个锅炉房改造项目,设计图上蒸汽、软化水、除盐水、压缩空气几路都要计量,采购拿着清单问:全用电磁流量计行不行?答案是不行。先给结论:电磁流量计只能测导电液体,涡街流量计能测液体、气体和蒸汽但怕低流速。流量计选型时,介质导电就优先电磁,蒸汽和气体基本是涡街流量计的活,低导电的纯水另想办法。这篇写给做仪表选型的设计人员和采购。
两种表的原理差在哪里
电磁流量计按法拉第电磁感应原理工作:导电液体流过磁场,切割磁力线产生感应电压,电压大小和流速成正比。测量管内没有阻挡件,所以几乎没有压损。
涡街流量计是在管道里放一个旋涡发生体,流体绕过它时会在后方交替产生旋涡,旋涡的频率和流速成正比,传感器数旋涡的频率就得到流量。这种表不依赖导电性,液体、气体、蒸汽都能测,但管道里多了一个阻挡件。
导电性:电磁流量计的硬门槛
电磁流量计要求液体有一定电导率,常见下限在几 μS/cm 量级,具体以型号为准。原水、污水、软化水、多数药液都够。
不够的有:除盐水、反渗透产水、凝结水,以及油品和多数有机溶剂。这些介质装上电磁流量计,读数会乱跳或者干脆没有。除盐水和凝结水不能用电磁流量计,这是锅炉房选表最常见的错误。液体药剂能不能用电磁表,可以看电磁流量计测药液的电导率要求。
介质种类:涡街流量计的主场是蒸汽和气体
蒸汽计量几乎都是涡街流量计在做。蒸汽要算的是质量流量,涡街表测的是体积流量,所以还要用温度、压力补偿算密度。有的涡街流量计把温度和压力测量做进表体,比如恩德斯豪斯 Endress+Hauser Prowirl F 200 有带压力测量单元的型号,省了外接变送器和流量积算的接线。
压缩空气、沼气、天然气这些气体,涡街表也常用,同样要考虑温压补偿。电磁流量计对气体完全无能为力。
低流速下限:涡街流量计的短板
涡街表要靠流体形成稳定的旋涡,流速太低时旋涡不规则甚至不产生,表就会切除小流量,读数直接归零。夜间低负荷、季节性停用的管线,可能有一大段时间测不到。
电磁流量计在低流速下仍能测,只是精度会下降一些,量程比通常比涡街宽。所以流量变化大、经常低负荷运行的液体管道,电磁流量计更合适。如果非要用涡街表测小流量,可以缩径安装,提高管内流速,但要算好压损。
压损和直管段
电磁流量计测量管是通的,压损可以忽略,对扬程紧张的系统很友好。涡街流量计的旋涡发生体会带来一定压损,蒸汽管道上一般能接受,但液体系统扬程本来就紧时要算一下。
直管段方面,涡街表对上游流态更敏感,要求的前后直管段通常比电磁流量计长,上游有弯头、阀门、缩径时更要留足。管道振动也会干扰它的信号,泵出口附近、振动大的管段要避开或做好支撑。电磁流量计的安装细节另有讲究,这里不展开。
水处理和锅炉房里怎么分工
把上面几条放到现场,大致是这样分:

图 1:Endress+Hauser Proline Prowirl D 200 对夹式涡街流量计。图片来源:Endress+Hauser官网
- 原水、进出水、污泥回流、污水排放:电磁流量计,导电、可能含固体,压损要小;
- 软化水、循环冷却水补水:电磁流量计;
- 除盐水、反渗透产水、凝结水:电导率太低,不用电磁,可考虑涡街或其他原理;
- 蒸汽主管和分汽缸支路:涡街流量计,带温压补偿;
- 压缩空气、曝气主管空气:涡街较常用,小流量支管另选;
- 小口径药剂投加管:两者都不合适的情况多,见加药装置流量计怎么选。
选型时先问清这几个问题
拿到一个测点,按这个顺序问:介质是液体、气体还是蒸汽?液体导电吗?最小、正常、最大流量是多少?管道压力、温度和允许的压损是多少?现场直管段有多长、振动大不大?这几个问题答完,涡街流量计还是电磁流量计基本就定了。
价格上两者都受口径、材质、防护等级、是否带温压补偿和通讯方式影响,只比单价没有意义,测不准的表最贵。
结论
涡街流量计和电磁流量计不是谁替代谁,而是分工:导电液体、低流速、怕压损的场合选电磁流量计;蒸汽、气体和低导电液体选涡街流量计,同时注意它的低流速下限、压损和直管段要求。流量计选型先看介质,再看流量范围和安装条件。相关产品在流量计分类里,锅炉房水处理可参考锅炉水处理加药方案要点。把介质、流量范围、压力温度和管径发给我们,联系选型 帮你确定用哪种表。
常见问题
电磁流量计能测蒸汽吗?
不能。蒸汽和气体都不导电,电磁流量计只能测导电液体,蒸汽用涡街或其他原理的表。
涡街流量计能测污水吗?
不推荐。污水里的纤维、颗粒容易缠绕或磨损旋涡发生体,而且污水管流量变化大,电磁流量计更稳。
除盐水用什么流量计?
电导率太低,电磁流量计测不了,可以考虑涡街表,或者超声波、科氏等不依赖导电性的原理,按管径和精度要求定。
涡街流量计晚上读数归零是坏了吗?
多半是流速低于下限被小流量切除了,看看夜间实际流量;长期低流量运行的,考虑缩径或换表。
两种表哪个更省维护?
电磁流量计没有阻挡件,日常维护主要是电极结垢和接地;涡街表要注意发生体积垢和振动干扰。哪种更省心取决于介质。