摘(zhai)要:孔闆流量(liang)計
在核電廠(chǎng)中應用廣泛(fàn)。以某核電廠(chang)孔闆流量計(jì)爲例,通過6個(ge)假設流量點(dian)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(pan)流量計的正(zhèng)确使用。
1概述(shu)
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(zhǒng)流量測量儀(yí)表,在核電廠(chǎng)有廣泛使用(yong)。在核電的調(diào)試🆚過程中,不(bú)同工況下的(de)流量跨度較(jiao)大,連接🌈孔闆(pǎn)流量計的測(cè)量誤差,正确(què)🈲的使用孔闆(pǎn)流量計對調(diào)試結果的影(ying)響較大。筆者(zhe)分析了不同(tóng)流量下孔闆(pan)流量計的誤(wù)差,孔闆流量(liàng)計的使用有(you)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(zài)管道中放置(zhi)一個比管道(dào)内徑還小的(de)孔闆🌂。在孔闆(pǎn)前流體穩定(dìng)的向前流動(dòng),流體💃🏻流過孔(kǒng)闆時,由于孔(kong)徑變♋小,截面(miàn)積收縮,使穩(wen)定流動狀态(tai)被打破。在孔(kǒng)闆附近收縮(suo)處,流體的流(liu)速會增加,這(zhè)樣流體的靜(jing)壓力就會增(zeng)加,在孔闆前(qián)後會造成靜(jìng)壓差🧑🏽🤝🧑🏻。産生的(de)靜壓💞差和流(liu)體的㊙️流量有(yǒu)關,流量越大(dà)靜壓差也越(yuè)大,通過測🈲量(liang)靜壓差就可(ke)以來測量流(liú)體的流量。根(gēn)據流體力學(xue)基🏒本知識,流(liu)體經過節流(liu)後,壓降與流(liu)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(chu);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(dian)廠孔闆式流(liú)量計爲例,型(xíng)号爲ROSEMOUNT1152DP5N92T1917;流量範(fàn)圍爲0~1200m3/h;壓差範(fàn)🤩圍🏃♀️爲0~200kPa;壓差傳(chuan)感器輸出電(dian)流範圍爲4~20mA;流(liu)量計輸出電(dian)流範圍爲4~20mA。公(gong)式✏️(2)和(3)可轉化(huà)爲
同理,當孔(kǒng)闆流量計顯(xian)示流量爲300m3/h左(zuo)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(wèi)12.5kPa。
如果差壓出(chu)現+0.5%的波動,流(liú)量的變化率(lǜ)爲4%.
如果差壓(ya)出現-0.5%的波動(dong),流量的變化(huà)率爲-4%.
當孔闆(pan)流量計顯示(shì)流量爲400m3/h左右(you)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(chà)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(dāng)孔闆流量計(jì)顯示流量爲(wèi)600m3/h左右時,儀表(biǎo)輸出U0約爲12mA,壓(yā)差傳感器輸(shu)出UI約爲8mA,孔闆(pan)壓差約💃🏻爲50kPa。
如(ru)果差壓出現(xian)+0.5%的波動,流量(liang)變化率爲0.5%.
如(rú)果壓差出現(xian)-0.5%波動,流量變(bian)化率爲-1%.
當孔(kǒng)闆流量計顯(xian)示流量爲800m3/h左(zuǒ)右時,此時儀(yi)表輸出U0約🌍爲(wei)14.67mA,壓差傳❤️感器(qi)輸出UI約爲12.16mA,孔(kǒng)闆壓差約爲(wei)88.89kPa。
如果差壓出(chu)現+0.5%的波動,流(liu)量變化率爲(wei)0.59%.
如果壓差出(chū)現-0.5%波動,流量(liàng)變化率爲-0.53%.
當(dāng)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(yā)差傳⚽感器輸(shu)出UI約爲15.11mA,孔闆(pǎn)壓差約爲138.89kPa。
如(ru)果差壓出現(xiàn)+0.5%的波動,流量(liàng)變化率爲0.35%.
如(rú)果差壓出現(xiàn)-0.5%的波動,流量(liàng)變化率爲-0.4%.
通(tōng)過對6個流量(liàng)點的計算可(ke)以發現,在同(tóng)等壓力波動(dong)下,150m3/h時孔闆式(shì)流量計顯示(shì)值誤差最大(da),可達到儀表(biǎo)量程的17.5%,如果(guǒ)流量🧡繼續減(jian)小,則儀表顯(xiǎn)示的誤差會(hui)更大。其次是(shì)600m3/h,而1000m3/h時的誤差(chà)最小,如圖1所(suǒ)示,即在流✊量(liàng)較小時,孔闆(pan)壓差的波動(dong)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(xiao)。
4結論
當壓孔(kong)闆流量計流(liu)量很小時,流(liu)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(liàng)計🔞顯示劇烈(liè)👣變化,如流體(ti)流量爲150m3/h時,流(liú)體壓差有1kPa的(de)波動,流量計(ji)波動達到17.5%。流(liu)量逐漸增大(da),孔闆壓差波(bo)動對壓差式(shi)流量計顯示(shi)的影響🤟越小(xiǎo)。
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