摘(zhai)要:孔闆流量(liàng)計
在核電廠(chang)中應用廣泛(fan)。以某核電廠(chang)孔闆流量計(jì)爲例♍,通過6個(gè)🏃🏻假設流量點(diǎn)在同等壓力(lì)波動下儀表(biao)顯示誤🈲差的(de)計算🈲,分析了(le)孔✏️闆流量計(ji)的工作誤差(cha)及誤差趨勢(shì),有利于孔闆(pǎn)流量計的正(zheng)确使用。
1概述(shù)
孔闆流量計(ji)是壓差流量(liang)計的一種,是(shì)使用廣泛、曆(lì)🌈史久的👈一種(zhong)流量測量儀(yí)表,在核電廠(chǎng)有廣泛使用(yong)。在核電的調(diao)試過程🐪中,不(bú)同工況下的(de)流量跨度較(jiao)大,連接孔闆(pan)流量計的測(ce)量誤差,正确(que)💜的使用孔闆(pǎn)流量計對調(diao)試結果的影(yǐng)響較大。筆者(zhě)分析了不同(tóng)✏️流量下孔闆(pan)流量計的誤(wu)差,孔闆流量(liang)計的使用有(yǒu)一定的指導(dao)作🎯用。
2孔闆流(liú)量計的工作(zuo)原理
孔闆流(liu)量計就是在(zai)管道中放置(zhi)一個比管道(dao)内徑還小的(de)孔闆。在孔闆(pǎn)前流體穩定(ding)的向前流動(dòng),流體流過孔(kong)闆時,由于孔(kǒng)徑變小,截面(mian)積收縮,使穩(wěn)定流動狀态(tài)被打破♈。在孔(kǒng)闆附近收縮(suō)處,流體的流(liú)速會增加,這(zhe)樣流體的靜(jing)💃🏻壓力就會增(zēng)加,在孔闆前(qián)後會👌造成靜(jìng)壓差。産生的(de)靜壓差和流(liú)體的流量有(you)關,流量越大(dà)靜壓差☂️也越(yue)大,通過測量(liàng)靜壓差就可(kě)以來測量流(liú)體💞的流量。根(gen)據流體力學(xué)基本知識,流(liú)體經過節流(liú)後,壓降與流(liú)速的平方成(cheng)正比,即:
式(3)中(zhōng):U0爲孔闆流量(liang)計輸出;UI爲孔(kong)闆壓差輸出(chū);t爲0點輸出值(zhí)。
3孔闆流量計(jì)示數波動分(fèn)析
以某核電(diàn)廠孔闆式流(liu)量計爲例,型(xíng)号爲ROSEMOUNT1152DP5N92T1917;流量範(fàn)圍爲😘0~1200m3/h;壓差範(fan)圍爲0~200kPa;壓差傳(chuán)感器輸出電(diàn)流範圍爲4~20mA;流(liú)量計輸🏃♂️出電(diàn)流範圍爲4~20mA。公(gōng)式(2)和(3)可轉化(hua)爲
同理,當孔(kong)闆流量計顯(xiǎn)示流量爲300m3/h左(zuǒ)右時,此時儀(yí)表輸🈲出U0約爲(wèi)8mA,壓差傳感器(qi)輸出UI約爲5mA,孔(kǒng)闆壓差約爲(wei)12.5kPa。
如果差壓出(chū)現+0.5%的波動,流(liu)量的變化率(lǜ)爲4%.
如果差壓(ya)出現-0.5%的波動(dòng),流量的變化(hua)率爲-4%.
當孔闆(pan)流量計顯示(shì)流量爲400m3/h左右(yòu)時,儀表輸出(chu)U0約爲✂️9.33mA,壓差傳(chuan)感器輸出UI約(yuē)爲5.78mA,孔闆壓差(cha)約爲22.22kPa。
如果差(cha)壓出現+0.5%的波(bo)動,流量的變(biàn)化率爲2.38%.如果(guo)差壓㊙️出現🚶-0.5%的(de)波動,流量的(de)變化率爲-2.13%.當(dang)孔闆流量計(jì)顯示流量爲(wei)600m3/h左右時,儀表(biǎo)輸出⭐U0約爲12mA,壓(ya)差傳感器輸(shū)出UI約爲8mA,孔闆(pan)壓差約爲50kPa。
如(rú)果差壓出現(xian)+0.5%的波動,流量(liang)變化率爲0.5%.
如(ru)果壓差出現(xian)-0.5%波動,流量變(biàn)化率爲-1%.
當孔(kong)闆流量計顯(xian)示流量爲800m3/h左(zuo)右時,此時儀(yí)表輸出U0約爲(wèi)🔴14.67mA,壓差傳感器(qì)輸出UI約爲12.16mA,孔(kong)闆壓差約爲(wèi)88.89kPa。
如果差壓出(chū)現+0.5%的波動,流(liu)量變化率爲(wèi)0.59%.
如果壓差出(chu)現-0.5%波動,流量(liàng)變化率爲-0.53%.
當(dang)孔闆流量計(jì)顯示流量爲(wèi)1000m3/h左右時,儀表(biao)輸出U0約爲17.33mA,壓(ya)差🌈傳感器輸(shū)出UI約爲15.11mA,孔闆(pǎn)壓差約爲138.89kPa。
如(ru)果差壓出現(xian)+0.5%的波動,流量(liang)變化率爲0.35%.
如(rú)果差壓出現(xiàn)-0.5%的波動,流量(liang)變化率爲-0.4%.
通(tōng)過對6個流量(liang)點的計算可(kě)以發現,在同(tóng)等壓力波動(dòng)下,150m3/h時孔闆式(shì)流量計顯示(shi)值誤差最大(da),可達到儀表(biǎo)量程的17.5%,如果(guo)流量繼續減(jian)小,則儀表顯(xiǎn)示的誤差⚽會(huì)更大。其次是(shì)600m3/h,而1000m3/h時的誤差(chà)最小,如圖1所(suo)示,即在流量(liang)較小時,孔闆(pǎn)壓差的波動(dòng)對😘流量計的(de)顯示影響⭐較(jiao)大,随着流💞量(liang)的增大,孔闆(pan)壓差波動對(dui)流量計顯示(shi)的影響減小(xiǎo)。
4結論
當壓孔(kong)闆流量計流(liu)量很小時,流(liú)體細微的擾(rǎo)動(比如管道(dao)振動、泵出口(kǒu)壓力的微小(xiao)波動)都會造(zao)成差壓流📧量(liang)計❗顯示劇烈(liè)變化,如流體(tǐ)流量爲150m3/h時,流(liú)體壓差有1kPa的(de)波動,流量計(jì)波動達到17.5%。流(liú)量逐漸增大(dà),孔闆壓差波(bō)動對壓差式(shi)流量計顯示(shì)的影響💯越小(xiao)。
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