涡街表和热式流量计在测量低温气体上有什么区别？

街流量计和热式流量计在测量低温气体时存在显著差异，主要体现在测量原理、适用条件、环境适应性及局限性等方面。以下是两者的主要区别：

1. 测量原理不同

涡街流量计：

基于卡门涡街原理，通过检测流体流经漩涡发生体时产生的交替涡旋频率来计算流量。流量与涡旋频率成正比，受流体密度和流速影响。

低温影响：低温可能改变气体密度和黏度，需通过温度补偿修正密度变化，但对黏度敏感的气体（如低黏度气体）可能导致误差。

热式流量计：

基于热扩散原理，通过测量流体带走加热元件的热量来计算流量。通常有两种模式：

恒功率型：温差与流量相关。

恒温差型：加热功率与流量相关。

低温影响：气体热导率随温度变化显著（如氮气在低温下热导率降低），需校准补偿；低温可能影响加热效率或导致冷凝结霜。

2. 适用流体与工况

涡街流量计：

优点：适用于洁净、单相气体，对流速范围较宽（中高流速更准）。

低温限制：

极低温可能使漩涡发生体材料（如不锈钢）脆化，需选用低温合金。

低温气体若含液滴（如LNG气化不完全），可能干扰涡旋形成，导致误差或损坏。

热式流量计：

优点：对低流速敏感，适合微小流量测量；可应对含杂质气体（取决于探头设计）。

低温限制：

加热元件在低温下功耗增加，可能影响寿命。

气体冷凝或结霜会覆盖探头，阻断热传导，需防结露设计（如加热护套）。

3. 温度与压力适应性

涡街流量计：

依赖流体密度计算质量流量，需实时温度/压力补偿。

高压低温工况可能导致管道收缩或振动，影响漩涡检测精度。

热式流量计：

直接测量质量流量，无需额外补偿（但对气体成分敏感）。

低压环境下，气体热导率降低可能影响灵敏度。

4. 精度与稳定性

涡街流量计：

典型精度：±1%～±2.5%，高流速时更稳定。

低温下若气体相变（如部分液化），精度急剧下降。

热式流量计：

典型精度：±1%～±3%，低流速时表现更优。

长期稳定性受探头污染或老化影响，低温可能加剧材料疲劳。

5. 安装与维护

涡街流量计：

需直管段保证流态稳定（通常前10D后5D）。

低温管道振动可能干扰压电传感器信号。

热式流量计：

插入式设计安装简便，但探头需深入管道中心。

需定期清洁探头以防结霜或污染。

6. 典型应用场景

涡街流量计：

LNG气化后中高压管道、空分设备中高压低温氧气/氮气（需防爆设计）。

热式流量计：

低温实验室气体流量监测、半导体行业超纯低温气体输送、低压天然气调压站。

总结对比表

特性 涡街流量计 热式流量计

原理依赖 密度、流速 热导率、质量流量

低温补偿需求 需密度补偿 需热导率校准

低流速表现 较差 优异

抗振动能力 弱（需避振安装） 强（探头抗干扰）

维护难点 防结冰、防液滴 防污染、防结霜

成本 中等 较高（精密探头）

选型建议

优先选涡街流量计：中高压、稳定流速、洁净低温气体（如LNG气化后管道）。

优先选热式流量计：低压、低流速、气体成分稳定且需直接质量流量测量（如实验室低温氮气）。

极端低温（<-100℃）：需定制材料（如哈氏合金）并评估热膨胀/冷缩对结构的影响。