摘要:在(zai)熱電行(háng)業中，同(tong)一工況(kuang)下不同(tong)類型的(de)流量計(jì)往🐉往㊙️會(huì)達到不(bú)同的測(cè)量精度(du)等級，進(jìn)而影響(xiǎng)到😘後續(xù)生産運(yùn)行。以計(ji)📧算流體(ti)力學爲(wèi)依據，采(cǎi)用數字(zi)化分析(xī)技術和(hé)工況标(biāo)定的方(fang)法，分析(xi)了現場(chǎng)旋翼式(shì)流量計(ji)産生測(ce)量誤差(chà)的原因(yīn)，選擇了(le)合适的(de)位置安(ān)裝插入(ru)式流量(liàng)計 ，并得(de)到了插(chā)入式流(liu)量計的(de)精度等(deng)級。結果(guo)表明，在(zài)同一工(gōng)況下，合(he)理的流(liú)量計安(an)裝位置(zhì)以及合(he)适的🤞流(liu)量計類(lèi)型，能夠(gou)顯著提(ti)高工業(ye)現場流(liú)量的測(cè)量🛀精度(dù)。
0引言
　　流(liu)量儀表(biao)在熱電(dian)行業的(de)應用非(fei)常普遍(bian)，流量測(cè)量與供(gòng)㊙️熱發電(diàn)⭐的經濟(ji)性和安(an)全性緊(jin)密相關(guan)。随着工(gong)業自動(dòng)化水平(ping)的提🔱高(gao)，對流量(liàng)測量儀(yi)表精度(dù)的要求(qiu)也越來(lái)越嚴💋格(ge)。熱電行(háng)業現場(chang)常常存(cún)在大管(guan)徑、直管(guǎn)段不足(zú)、流量波(bō)動大等(děng)複✍️雜工(gong)況，相同(tóng)工況下(xià)，不同的(de)流量計(jì)類型和(hé)安裝位(wèi)置所能(neng)達到的(de)精度等(děng)級不同(tong)[1-7。對某熱(rè)電廠一(yī)次風熱(rè)風左支(zhi)管風量(liang)測🥰量進(jìn)行了數(shù)字化分(fèn)析和工(gong)況标定(ding)，分析現(xiàn)場原本(ben)采用的(de)旋翼式(shi)流量計(jì)産生計(ji)量誤差(cha)的原因(yīn)，選取合(hé)理的位(wei)置安裝(zhuāng)插入式(shì)流量計(ji)并進行(háng)數字化(huà)标定，解(jiě)決了測(ce)量精度(du)問題。
1.某(mǒu)熱電廠(chǎng)工況條(tiáo)件
　　某熱(rè)電廠一(yi)次風總(zǒng)進風管(guan)後方進(jìn)入空氣(qì)預熱器(qi)加熱後(hou)，分♋成左(zuo)右兩條(tiao)支管進(jìn)入左右(you)風室，由(yóu)于左右(you)支管結(jié)💔構對稱(chēng)，因此隻(zhi)取其中(zhōng)左風室(shì)支管進(jìn)行建模(mó)研究。該(gai)測✍️量管(guǎn)道管徑(jìng)D爲800mm，管道(dao)具體尺(chi)寸見圖(tu)1(d)。


　　管道内(nèi)介質爲(wèi)150~160℃的空氣(qi)，密度爲(wèi)0.8509kg/m3,動力粘(zhān)度爲2.4×10-5~Paos，操(cāo)作壓🈲力(lì)💯爲9000~9500Pa，數字(zì)化🌈标定(dìng)時選取(qu)刻度流(liú)量45000Nm3/h，最大(da)流量40000Nm3/h，常(chang)用流量(liang)爲20000Nm'/h,最小(xiao)流量10000Nm3/h。
　　根(gēn)據現場(chǎng)測量獲(huo)得三号(hao)鍋爐一(yī)次風管(guan)道尺寸(cùn)，确定📱管(guǎn)♊道♻️計算(suàn)✉️模型。見(jian)圖1(a)爲一(yī)次風總(zong)進風管(guǎn)道，風機(ji)位于❤️流(liu)量計安(an)裝位置(zhi)下層約(yue)6.7D處，流體(ti)自下向(xiàng)上流動(dong)，管道🍉上(shàng)方彎頭(tou)距離流(liu)量計安(an)裝位置(zhi)大于6D，此(ci)處安裝(zhuāng)直管段(duàn)長度符(fú)💚合插入(ru)式流量(liang)計的☀️直(zhí)管段要(yao)✔️求，因此(ci)不必進(jin)行模拟(ni)分析。一(yi)次風總(zǒng)進風管(guan)道後方(fang)進入空(kōng)氣預熱(re)器加熱(rè)後分成(chéng)左右兩(liǎng)條支管(guan)進入左(zuo)右風室(shi)，由于左(zuo)右支管(guan)結構對(duì)稱，因此(ci)隻取其(qí)🔴中一次(cì)風熱風(feng)左支管(guǎn)進行建(jiàn)模研究(jiu)。圖1(b)、(c)
　　爲所(suǒ)研究一(yi)次風熱(rè)風左支(zhī)管出口(kǒu)垂直管(guǎn)道和一(yi)次😍風🎯熱(re)風左💋支(zhi)管入口(kou)水平管(guǎn)道。根據(jù)三号鍋(guō)爐一次(cì)風♻️熱風(feng)💔左支管(guan)管道參(cān)數建立(lì)三維模(mo)型，見圖(tú)1(d),圖中标(biao)注位置(zhi)爲原旋(xuan)翼式流(liú)量計安(ān)裝位置(zhi)。
2流場分(fen)析
　　根據(jù)數字化(hua)流場分(fen)析技術(shù)，采用現(xiàn)場提供(gong)的運行(háng)參數對(dui)💞管道流(liú)場進行(hang)數值計(ji)算，以常(cháng)用流量(liàng)20000Nm3/h爲例，其(qi)分析結(jié)果見圖(tu)2。流體從(cong)右側入(rù)口向下(xia)進入管(guan)道，經過(guò)彎頭後(hòu)水平流(liú)動，在第(dì)二個彎(wan)頭🧑🏽‍🤝‍🧑🏻後存(cun)在T形支(zhi)管，原有(you)旋翼型(xing)流量計(ji)安裝在(zai)T形支管(guan)上方，由(yóu)圖2(d)可知(zhī)，此處流(liu)場受彎(wān)頭影響(xiang)并未恢(hui)複，又☔因(yīn)爲T形支(zhī)管影響(xiǎng)，此處流(liú)速分布(bù)并不均(jun1)勻，原旋(xuán)翼型流(liu)量計安(an)🚶‍♀️裝在此(cǐ)處容易(yi)産🌐生計(ji)量誤差(chà)。



　　在流量(liang)計安裝(zhuang)直管段(duan)沿流體(ti)流動方(fāng)向每隔(gé)0.5m取一個(ge)橫截🌈面(miàn)，共7個面(miàn)積相等(deng)截面，流(liu)速分布(bù)見圖3(a)，各(ge)橫截面(miàn)平均流(liu)速分布(bù)見圖3(b)，可(kě)以看出(chu)，随着與(yǔ)彎頭距(jù)離的增(zeng)大截面(miàn)平均流(liú)速波動(dong)逐漸減(jian)小。現場(chǎng)原旋🐆翼(yì)型流量(liàng)❄️計安裝(zhuang)坐标爲(wei)Z=1.4m附近，見(jian)圖3(b)，與彎(wān)頭距離(li)較💚短，此(ci)處流場(chǎng)受彎頭(tou)影響明(ming)顯，流速(su)波動劇(ju)烈，引起(qi)🤟流量測(ce)量不準(zhǔn)，根據直(zhi)管段各(gè)截面流(liú)速分布(bù)💔選擇流(liu)速平穩(wěn)截面安(an)裝插入(rù)式流量(liang)計見圖(tú)3(b)。
　　圖4爲插(cha)入式流(liú)量計模(mo)型圖，該(gāi)插入式(shi)流量計(ji)的取🐆壓(yā)孔位于(yú)傳感器(qi)下端，且(qiě)正負壓(ya)側角.度(dù)保持一(yī)定的匹(pǐ)配關系(xì)，流💜量計(jì)表面🛀🏻采(cai)用表面(mian)噴塗技(jì)術，可保(bǎo)證介質(zhi)不易在(zai)取壓孔(kong)堵塞，防(fáng)止髒污(wū)介質中(zhōng)的粘性(xìng)雜質粘(zhan)連探頭(tóu)或阻塞(sāi)管道,現(xian)場安裝(zhuang)時可根(gen)據需要(yao)配備吹(chuī)掃裝置(zhì)。該插入(rù)式流量(liàng)計所需(xū)直管段(duàn)短，例如(ru)該工況(kuang)的管道(dào)類型隻(zhi)需要4D的(de)直管段(duàn)。還具有(yǒu)量程比(bi)✍️大、精度(du)高、可在(zài)線安裝(zhuāng)等🌈優點(dian)。

3标(biao)定結果(guǒ)及安裝(zhuāng)位置
　　綜(zōng)上分析(xī)，插入式(shi)流量計(ji)最合适(shì)的安裝(zhuāng)位置爲(wèi)圖5的紅(hong)色标注(zhu)位置。爲(wei)了便于(yú)實際工(gong)程.中的(de)安裝，進(jin)一步給(gei)出了插(cha)🐪入式🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流(liú)量計的(de)安裝位(wei)置，見圖(tú)5，插入式(shi)流量計(ji)沿豎直(zhí)方向插(cha)入深🔱度(dù)爲400mm,距🌍離(li)左彎頭(tou)起始線(xiàn)(直管段(duàn)與主流(liu)方向下(xia)遊彎頭(tóu)交接處(chu))594.5mm。至此，插(cha)🛀🏻入式流(liu)量傳感(gǎn)器的最(zui)終位置(zhi)确定，進(jin)而分析(xī)其計量(liang)精度。

流(liu)量計類(lei)型	工況(kuàng)/(Nm3/h)	差壓/Pa	儀(yi)表系數(shù)K	結果
插(chā)入式流(liú)量計	刻(kè)度流量(liang)45000	1047.232	0.504575772	平均儀(yi)表系數(shu)：0.5051線性度(du)：0.65%
	最大流(liu)量40000	826.948	0.504727053
	常用(yong)流量20000	205.972	0.505663118
	最(zui)小流量(liàng)10000	52.537	0.500615235

　　根據表(biao)1可得，測(ce)風管道(dao)上安裝(zhuang)插入式(shi)流量計(jì)後的平(ping)均儀🏃‍♂️表(biao)系❗數爲(wei)0.5051，儀表線(xiàn)性度0.65%，符(fu)合1級精(jing)度表，最(zui)小✏️流量(liàng)的工況(kuàng)下産生(sheng)差壓值(zhí)52.54Pa，能夠滿(man)足工程(cheng)測量需(xū)✏️求。
4結論(lùn)
　　綜上所(suǒ)述，通過(guo)對一次(ci)風熱風(fēng)左支管(guan)風量測(cè)量進♻️行(hang)♉數值模(mo)拟的研(yan)究，發現(xiàn)原有旋(xuán)翼型流(liu)量計計(ji)量不準(zhun)🛀🏻的原因(yīn)爲安裝(zhuang)位置處(chu)流場受(shou)彎頭.影(ying)響并未(wei)恢複，又(you)受到T形(xing)💛支管影(yǐng)響，流速(su)分布并(bing)不均勻(yún)，采用以(yi)下手段(duàn)🐉可以提(tí)高✏️風量(liàng)測量的(de)精度。
1)選(xuǎn)擇不同(tóng)測量原(yuán)理的、管(guan)道長度(du)能夠滿(mǎn)足性能(neng)與直管(guan)段🌈要求(qiu)🎯的流量(liàng)計;
2)對熱(re)-次風管(guan)道進行(háng)數值模(mo)拟，研究(jiu)風量管(guǎn)道的流(liú)場分布(bù)規律，并(bing)據此尋(xún)找流場(chang)穩定的(de)位置，進(jin)而确定(ding)流量計(jì)的安裝(zhuang)位置;
3)通(tōng)過對安(an)裝後的(de)流量計(jì)進行工(gong)況條件(jian)下的分(fen)析，确定(dìng)了插🌈入(rù)🚶‍♀️式流量(liàng)計的儀(yí)表系數(shu)、計量精(jīng)度和最(zui)小差✌️壓(ya)值，均可(ke)滿足計(ji)量🚶‍♀️需求(qiú)。由于左(zuo)右風室(shi)管道的(de)結構對(dui)稱，一次(cì)風熱風(feng)左支管(guǎn)數值模(mó)拟結果(guo)可對稱(chēng)移植到(dào)一次風(fēng)熱風右(yòu)支管使(shi)用。

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