摘要:在熱電行(háng)業中，同一工況(kuang)下不同類型的(de)流量計往往會(huì)✊達到不同的測(cè)量精度等級，進(jin)而影響到後續(xù)生産運行。以計(ji)算流🐅體力學爲(wei)依據，采用數字(zì)化分析技術和(he)工況标定的方(fang)法，分析了現場(chang)旋翼式流量計(ji)産生測量🏃‍♀️誤差(cha)的原因，選擇了(le)合适的位置安(ān)裝插入式流量(liang)計 ，并得到了插(chā)入式流量計的(de)精度等級。結果(guo)表明，在同一工(gong)況下，合理的流(liú)量計安裝位置(zhì)以及合适的🚩流(liu)量計類型，能夠(gou)顯🏃‍♀️著提高工業(ye)現場流量的測(cè)量精度。
0引言
　　流(liú)量儀表在熱電(dian)行業的應用非(fēi)常普遍，流量測(ce)量與供熱發♋電(dian)的經濟性和安(an)全性緊密相關(guan)。随着工業自動(dòng)化水平☀️的提高(gao)，對💜流量測量儀(yí)表精度的要求(qiu)也越來越嚴格(ge)。熱電行業現場(chang)常常存在大管(guan)徑、直管段不足(zú)、流量波動大等(deng)複👈雜工況，相同(tóng)工況下，不同的(de)流量計類型和(hé)安裝位置所能(néng)達到的精度⛱️等(děng)級不同[1-7。對某熱(rè)電廠一次風熱(rè)風左支管風量(liang)測量進行了㊙️數(shu)字化分析和工(gong)況标定，分析現(xiàn)場原本采用的(de)旋翼式流量👄計(ji)産生計量誤差(cha)的原因，選取合(hé)理的位置安裝(zhuang)插入式流量㊙️計(jì)并進行數字化(hua)标定，解決了測(ce)量精度問題✊。
1.某(mou)熱電廠工況條(tiao)件
　　某熱電廠一(yi)次風總進風管(guǎn)後方進入空氣(qì)預熱器加熱後(hòu)，分成左右兩條(tiáo)支管進入左右(yòu)風室，由于左右(you)支🌏管結構對稱(chēng)，因此隻取其中(zhōng)左風室支管進(jin)行建模研究。該(gāi)測🛀🏻量管道✏️管徑(jing)D爲800mm，管道具體尺(chǐ)寸見圖1(d)。


　　管道内(nèi)介質爲150~160℃的空氣(qi)，密度爲0.8509kg/m3,動力粘(zhān)度爲2.4×10-5~Paos，操作壓力(lì)🔆爲9000~9500Pa，數字化标定(dìng)時選取刻度流(liu)量45000Nm3/h，最大流量40000Nm3/h，常(chang)用流量爲20000Nm'/h,最小(xiao)流量10000Nm3/h。
　　根據現場(chǎng)測量獲得三号(hao)鍋爐一次風管(guǎn)道尺寸，确定管(guan)道計算模型。見(jian)圖1(a)爲一次風總(zong)進風管道，風機(jī)🚶位于流量計安(an)裝位置下層約(yuē)6.7D處，流體自下向(xiàng)上流動，管道上(shàng)方彎頭距離流(liú)量計安裝位置(zhì)大于6D，此處安裝(zhuang)直管段長度符(fu)合插入式流量(liang)計的🏃‍♂️直管段要(yào)求，因此不必進(jin)行模拟分析。一(yī)次風總進風管(guan)道後方進入空(kong)氣預熱器加熱(re)後分成左右兩(liǎng)條支💃🏻管進♈入左(zuo)右風室，由于左(zuǒ)右支管結構對(dui)稱，因此隻取其(qi)☔中一次風熱風(fēng)左支管進行建(jiàn)模研究。圖1(b)、(c)
　　爲所(suǒ)研究一次風熱(rè)風左支管出口(kǒu)垂直管道和一(yi)次風熱風左支(zhi)管入口水平管(guan)道。根據三号鍋(guō)爐一次風熱風(fēng)左支管管道參(can)💛數建立三維模(mo)型，見圖1(d),圖中标(biāo)注位置爲原旋(xuán)翼式流量計安(an)裝位置。
2流場分(fèn)析
　　根據數字化(huà)流場分析技術(shu)，采用現場提供(gong)的運行參🙇‍♀️數對(duì)管道流場進行(hang)數值計算，以常(cháng)用流量20000Nm3/h爲例，其(qí)分析結果見☁️圖(tu)2。流體從右側入(rù)口向下進入管(guan)道🤞，經過彎頭後(hou)水平流動，在第(di)二個彎頭後存(cún)在T形支☂️管，原有(you)旋翼型流量計(jì)安裝在T形支管(guan)上方，由圖2(d)可♊知(zhī)，此處流場受彎(wān)頭影響并未恢(huī)複，又因爲T形支(zhi)管影響，此處流(liu)速分布并不均(jun1)勻，原旋翼型流(liu)量計安裝在此(ci)處容易産生計(ji)量誤差。



　　在流量(liang)計安裝直管段(duàn)沿流體流動方(fang)向每隔0.5m取一個(ge)橫截面，共7個面(mian)積相等截面，流(liú)速分布見圖3(a)，各(ge)橫截面🔱平均流(liu)速分布見圖3(b)，可(ke)以看出，随着與(yǔ)彎頭距離的增(zeng)大截面平均流(liu)速波動逐漸減(jian)小。現場原旋💃翼(yì)型流量計安裝(zhuāng)坐标爲Z=1.4m附近，見(jiàn)圖3(b)，與彎頭距離(li)較短，此處流場(chǎng)受彎頭影響明(míng)顯，流速波動劇(ju)烈，引起流量測(cè)量不準，根據直(zhí)管段各截面流(liu)速分布🍓選擇流(liu)速平穩截面安(an)裝插入♌式流量(liàng)計見圖3(b)。
　　圖4爲插(cha)入式流量計模(mó)型圖，該插入式(shi)流量計的取㊙️壓(ya)孔🔴位🏃‍♀️于傳🐉感器(qì)下端，且正負壓(ya)側角.度保持一(yi)定🔞的匹🚶配關系(xì)，流量計表面采(cǎi)用表面噴塗技(ji)術，可保證介質(zhi)不易在取壓孔(kong)堵塞，防止髒污(wū)介質中的粘性(xing)雜質粘📞連探頭(tou)或🌏阻塞管道♍,現(xian)場安裝時可根(gen)據👨‍❤️‍👨需要配備吹(chuī)掃裝置。該插入(rù)式流量計所需(xū)直管段🔱短，例如(rú)該工況的管道(dào)類型隻需要4D的(de)直管段。還具有(yǒu)量程比大、精度(dù)高、可在線安裝(zhuāng)等優點。

3标定結果(guǒ)及安裝位置
　　綜(zōng)上分析，插入式(shi)流量計最合适(shì)的安裝位置爲(wèi)圖5的紅色标注(zhù)位置。爲了便于(yu)實際工程.中的(de)安裝，進一步給(gěi)出了插入式流(liu)量🏃🏻‍♂️計的安裝位(wèi)置，見圖5，插入式(shi)流量計沿豎直(zhi)方向⛱️插入深度(dù)爲400mm,距離左彎頭(tou)起始線(直管段(duàn)與主流方向下(xia)遊彎頭交接處(chù))594.5mm。至此，插入式流(liu)量傳💔感器的最(zui)終位置确定，進(jìn)而分析其計💞量(liàng)精度。

流量計類(lèi)型	工況/(Nm3/h)	差壓/Pa	儀(yi)表系數K	結果
插(cha)入式流量計	刻(kè)度流量45000	1047.232	0.504575772	平均儀(yí)表系數：0.5051線性度(du)：0.65%
	最大流量40000	826.948	0.504727053
	常用(yong)流量20000	205.972	0.505663118
	最小流量(liang)10000	52.537	0.500615235

　　根據表1可得，測(cè)風管道上安裝(zhuāng)插入式流量計(ji)後的平均儀🍉表(biǎo)🈲系👅數爲0.5051，儀表線(xian)性度0.65%，符合1級精(jing)度表，最小‼️流量(liang)♈的工況下産生(sheng)差壓值52.54Pa，能夠滿(mǎn)足工程測量需(xu)求。
4結論
　　綜上所(suo)述，通過對一次(cì)風熱風左支管(guan)風量測量進行(háng)數值模🤩拟的研(yan)究，發現原有旋(xuán)翼型流量計計(jì)量不準的原🌈因(yin)爲安裝位置處(chù)流場受彎頭.影(yǐng)響并未恢複，又(yòu)受到T形🧑🏽‍🤝‍🧑🏻支管影(yǐng)☂️響，流速分布并(bing)不均勻，采用以(yǐ)下手段可以提(ti)高風量測量的(de)精度。
1)選擇不同(tóng)測量原理的、管(guǎn)道長度能夠滿(man)足性能與直管(guǎn)段要求的流量(liang)計;
2)對熱-次風管(guǎn)道進行數值模(mo)拟，研究風量管(guan)道的流🈲場分布(bù)規律，并據此尋(xun)找流場穩定的(de)位置，進而确定(dìng)流量計🙇‍♀️的安裝(zhuāng)位置;
3)通過對安(an)裝後的流量計(jì)進行工況條件(jiàn)下的分析，确定(dìng)了插入式流量(liang)計的儀表系數(shu)、計量精度和最(zuì)小差壓值，均可(ke)🈲滿足計量需求(qiu)。由于左右風室(shì)管道🐅的結構對(duì)稱，一次風熱風(feng)左支管數值模(mó)拟結果可對稱(chēng)移植到一次風(fēng)🈲熱風右支管使(shi)用。

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