蒸気渦街流量計の適用事例について解説

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　　省エネ・排出削減の取り組みがさらに進むとともに、都市部での集中暖房が発展したことにより、集中暖房はすでにかなりの規模にまで成長している。使用する熱炭の種類によって、集中暖房は温水供給システムと蒸気供給システムに分かれる。その中で、蒸気供給システムにおける蒸気の計量は、供給業者と利用者の双方にとってますます注目される課題となっており、利用者のエネルギー消費量を直接示すものであり、利用者や供給業者の経済的利益と密接に関連しているため、蒸気流量計の正確な計測は非常に重要です。現在広く使用されている蒸気流量計の大多数は誘導式を採用しており、その中でも絞り式差圧流量計と渦街流量計を核とする蒸気流量計が主流である。これら2つの方法にはそれぞれ長所と短所がありながら、互いに優れた補完性を持っている。ここでは、渦街流量計を例にして、蒸気流量計の管理について説明します。 　　1. ウォークストリーム流量計の動作原理　ウォークストリーム流量計が登場して以来、その利用範囲は日々拡大しており、現在では給湯会社がユーザーに蒸気を供給する際、口径300以下の配管内の蒸気流量を測定するための主要な流量計として、約90％でウォークストリーム流量計が使用されている。流体に円柱を挿入すると、円柱の両側で交互に規則的な渦が発生し、この渦の列はカルマン渦列と呼ばれる。カルマン渦列の発生頻度は流体の流速や円柱の幅に関係しており、頻度は流速に比例する。したがって、カルマン渦列の発生頻度を測定することで、流体の流量を算出することができる。 　　2、蒸気計量の現状　現在、蒸気計量器の選定や設置は主に供給会社が行っており、メンテナンスも同様に供給会社が担当している。我が国において蒸気計量の主要な計器である渦流式流量計の使用期間が短く、国内で生産される製品の品質に大きな差があるため、使用上、蒸気計量にはまだいくつか問題が残っています。 　　(1)渦街流量計の特性上、運用中に信号の干渉など、頻繁に問題が発生します。問題が起きると流量の表示値に誤差が生じ、ユーザーはしばらくしてから気づくことが多く、それによって損失が生じます。また、これにより供給業者とユーザーの間で多くの紛争が生じます。 　　(2)計量計器のメンテナンスにおける問題点。現在、計器のメンテナンスは一般的に給熱会社が担当しており、これにより計器の管理が集約化されている。その結果、利用者は蒸気計量計器の使い方についての知識がなく、定期的な蒸気分析や計量比較、計量計の校正を行うことがないため、蒸気計量の信頼性が保たれていない。 　　3、蒸気流量計の管理措置　　(1)毎日蒸気の使用量を記録し、分析・検討し、使用量に異常がある場合は速やかにその原因を探る。 　　(2)定期的に法定の技術機関にて蒸気流量計を検定または校正する必要がある。 　　(3)蒸気の総計量器の後ろに比較計量器を1組設置し、流量計は必ず計量検定または校正を受けなければならない。 　　(4)蒸気配管ラインに分計を設置し、内部での計量管理を行う。分計を設置すれば、メイン計と比較・監視することができるほか、各部門の蒸気節約実績も管理・評価できる。また、他のバルブを閉じてメイン計と流量計をオンラインで比較することで、効果的な監視が可能となる。 　　流量計測は計量科学技術の一部であり、国民経済、国防建設、科学研究と密接な関係がある。この仕事をしっかり行うことは、製品品質の保証、生産効率の向上、科学技術の発展を促進する上で重要な役割を果たします。特に、エネルギー危機や工業生産の自動化がますます進む今日において、流量計の国民経済における地位と役割は一層明確になっています。