摘(zhāi)要:在熱電行(hang)業中，同一工(gong)況下不同類(lèi)型的流量計(ji)往往會達♉到(dao)不同的測量(liang)精度等級，進(jin)而影響到後(hou)續生産運行(háng)🎯。以計算流💋體(ti)力學爲依據(ju)，采用數字化(hua)分析技術和(he)工況标定的(de)方法，分析了(le)現場旋翼式(shi)流量計産生(sheng)測量誤差的(de)原因，選擇了(le)♻️合适的位置(zhì)安裝插入式(shi)流量計 ，并得(de)到了插入式(shi)流量計的精(jing)度等級。結果(guǒ)表明，在同一(yī)工況下，合理(li)的流量計安(an)裝位置以及(ji)合适的流量(liang)計類型，能夠(gòu)顯✉️著提🙇🏻高工(gong)業現場流量(liàng)的測量⭕精度(du)。
0引言
　　流量儀(yí)表在熱電行(hang)業的應用非(fei)常普遍，流量(liang)測量與供熱(re)發㊙️電的經濟(ji)性和安全性(xing)緊密相關。随(sui)着工業自動(dòng)化♌水平的提(tí)‼️高，對流量測(cè)量儀表精度(du)的要求也越(yuè)來越嚴格。熱(re)電行業現場(chǎng)常常存在大(da)管徑、直管段(duan)不足、流量波(bō)動大等複雜(za)工況，相同工(gōng)況下，不同的(de)流量計類型(xíng)和安裝位置(zhi)所能達到的(de)精度等級不(bú)同[1-7。對某熱電(dian)廠一次風熱(re)風左支管風(fēng)量測量進行(hang)了數字化分(fen)析和工況标(biao)定，分析現場(chǎng)原本采用的(de)旋翼式流量(liàng)計産生計量(liang)誤差的原因(yin)，選取合理的(de)位置安裝插(cha)入式流量計(jì)并進行數字(zi)化标♌定，解決(jué)了測量精度(dù)問題。
1.某熱電(dian)廠工況條件(jiàn)
　　某熱電廠一(yī)次風總進風(feng)管後方進入(ru)空氣預熱器(qi)加熱🏃‍♂️後，分成(cheng)左右兩條支(zhī)管進入左右(you)風室，由于左(zuǒ)右支🔱管結構(gòu)對稱，因此隻(zhi)取其中左風(fēng)室支管進行(hang)建模研究。該(gāi)測量管道管(guǎn)徑D爲800mm，管道具(ju)體尺寸見圖(tú)🈲1(d)。


　　管道内介質(zhì)爲150~160℃的空氣，密(mi)度爲0.8509kg/m3,動力粘(zhan)度爲2.4×10-5~Paos，操作壓(yā)👄力爲9000~9500Pa，數字🏃化(huà)标定時選取(qu)刻度流量45000Nm3/h，最(zui)大流量40000Nm3/h，常用(yòng)🏃🏻‍♂️流量爲20000Nm'/h,最小(xiǎo)流量10000Nm3/h。
　　根據現(xiàn)場測量獲得(dé)三号鍋爐一(yi)次風管道尺(chǐ)寸，确定管道(dào)計🏃🏻算模型。見(jiàn)圖1(a)爲一次風(fēng)總進風管道(dao)，風機位于流(liú)量計安裝位(wèi)置下層約6.7D處(chù)，流體自下向(xiàng)上流動，管道(dào)上方彎頭距(jù)離☀️流量計安(ān)裝位置大于(yu)6D，此處安裝直(zhí)管段長度符(fú)合插入式㊙️流(liú)量計的直管(guan)段要求，因此(ci)不必進行模(mo)拟分析。一次(cì)風總進風管(guǎn)道後方進入(rù)空氣🔞預⛷️熱器(qi)加熱後分成(chéng)左右兩條支(zhī)管進入左右(you)風室，由于左(zuǒ)右支管結構(gòu)對稱，因此隻(zhi)取其中一次(cì)風熱風左支(zhī)管進行建模(mo)研究。圖1(b)、(c)
　　爲所(suo)研究一次風(feng)熱風左支管(guǎn)出口垂直管(guǎn)道和一次風(feng)熱風左支管(guǎn)入口水平管(guǎn)道。根據三号(hào)鍋爐一次風(feng)⛱️熱風左支管(guǎn)管道參數建(jian)立三維模型(xíng)，見圖1(d),圖中标(biāo)注⭐位置爲原(yuán)旋翼📧式流量(liang)計安裝位置(zhi)。
2流場分析
　　根(gen)據數字化流(liu)場分析技術(shù)，采用現場提(tí)供的運行參(cān)數對管道💋流(liu)場進行數值(zhi)計算，以常用(yong)流量20000Nm3/h爲例，其(qi)分♈析結果見(jian)圖2。流體從右(yòu)側入口向下(xià)進入管道，經(jīng)過彎頭後水(shui)🐕平流動，在第(di)二個彎頭後(hou)存在T形支管(guǎn)，原有旋翼型(xíng)流量計安裝(zhuāng)在T形支管上(shang)😘方，由圖2(d)可知(zhi)，此處流場受(shòu)彎頭影響并(bing)未恢複，又因(yīn)爲T形支管影(yǐng)響，此處流速(sù)分布并不均(jun1)勻，原旋翼型(xíng)流量計安裝(zhuāng)在此處🥰容易(yi)産生計量誤(wù)差。



　　在流量計(ji)安裝直管段(duàn)沿流體流動(dòng)方向每隔0.5m取(qǔ)一個橫截面(mian)，共7個面積相(xiang)等截面，流速(su)分布見圖3(a)，各(gè)橫截面平均(jun1)流速⭕分布見(jian)圖3(b)，可以看出(chu)，随着與彎頭(tóu)距離的增大(da)截面平均流(liú)🏃🏻速波動逐漸(jiàn)減小。現場原(yuán)旋翼型流量(liang)計安裝坐标(biao)爲Z=1.4m附近，見圖(tú)3(b)，與彎頭距離(li)較短，此處流(liu)場受彎頭影(yǐng)響明顯，流速(sù)波🏃🏻動劇烈，引(yin)起流量測量(liang)不準，根據直(zhí)管段各截面(mian)流速分布選(xuǎn)擇流速平穩(wěn)截面安裝插(cha)入式流量計(jì)見圖3(b)。
　　圖4爲插(cha)入式流量計(ji)模型圖，該插(cha)入式流量計(ji)的取壓孔位(wei)于傳㊙️感器下(xià)端，且正負壓(yā)側角.度保持(chí)一定的匹配(pèi)關系，流量計(jì)表面采用表(biao)面噴塗技術(shu)，可保🔴證介質(zhi)不易在取壓(yā)孔堵塞，防止(zhi)髒污介質中(zhong)的粘性雜質(zhi)粘連探頭或(huò)阻塞管道🔅,現(xian)場安裝時可(ke)根據✂️需要配(pèi)備吹🔆掃裝置(zhi)。該插🌂入式流(liú)量計所需直(zhí)管段⁉️短，例如(rú)該工況的管(guan)道類型隻⛱️需(xū)要4D的直管段(duan)⚽。還具有量程(cheng)比大、精度高(gāo)、可在😄線安裝(zhuang)等優點。

3标(biāo)定結果及安(ān)裝位置
　　綜上(shang)分析，插入式(shi)流量計最合(he)适的安裝位(wèi)置爲圖5的紅(hong)色标注位置(zhì)。爲了便于實(shi)際工程.中的(de)安裝，進一步(bù)給出🙇🏻了插入(ru)式流量計的(de)安裝位置，見(jian)圖5，插入🥰式流(liú)量計沿豎直(zhí)方向插入深(shen)度爲400mm,距離左(zuǒ)彎頭起始線(xiàn)(直管段與主(zhu)流方向下遊(yóu)彎頭交接處(chu))594.5mm。至此，插入式(shì)流量傳感器(qi)的最終位置(zhi)确定，進而分(fen)析其計🙇🏻量精(jīng)度。

流量(liang)計類型	工況(kuang)/(Nm3/h)	差壓/Pa	儀表系(xì)數K	結果
插入(rù)式流量計	刻(ke)度流量45000	1047.232	0.504575772	平均(jun)儀表系數：0.5051線(xian)性度：0.65%
	最大流(liú)量40000	826.948	0.504727053
	常用流量(liang)20000	205.972	0.505663118
	最小流量10000	52.537	0.500615235

　　根(gēn)據表1可得，測(ce)風管道上安(an)裝插入式流(liu)量計後的平(ping)㊙️均儀表系數(shu)爲0.5051，儀表線性(xing)度0.65%，符合1級精(jing)度表，最小流(liú)量的工況下(xia)産生差壓值(zhi)52.54Pa，能夠滿足工(gong)程測量需求(qiu)。
4結論
　　綜上所(suǒ)述，通過對一(yi)次風熱風左(zuo)支管風量測(ce)量進行💛數值(zhi)模拟☁️的研究(jiu)，發現原有旋(xuan)翼型流量計(ji)計量不準的(de)原因爲安裝(zhuāng)位置處流場(chǎng)受彎頭.影響(xiang)并未恢複，又(yòu)受到T形支管(guǎn)影響，流速分(fèn)布并不均勻(yun)，采用以下手(shǒu)段可以提高(gāo)🈲風量測量的(de)精度。
1)選擇不(bu)同測量原理(li)的、管道長度(du)能夠滿足性(xìng)能與直♊管段(duan)要求🌐的流量(liang)計;
2)對熱-次風(fēng)管道進行數(shu)值模拟，研究(jiū)風量管道的(de)流場分布規(guī)律，并據此尋(xún)找流場穩定(ding)的位置，進而(ér)确定流量計(jì)的安裝位置(zhi);
3)通過對安裝(zhuang)後的流量計(jì)進行工況條(tiao)件下的分析(xi)，确🚶‍♀️定了插入(ru)式流量計的(de)儀表系數、計(ji)量精度和最(zuì)小差🔞壓值，均(jun1)可滿足計量(liang)需求。由于左(zuo)右風室管道(dao)🈲的結構對稱(chēng)，一次風熱風(feng)左支管數值(zhí)❌模拟結果可(kě)🈲對稱移植到(dao)一次風熱風(fēng)右支🈲管使用(yòng)。

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