摘要(yào):鋼鐵企業(yè)的煤煙氣(qì)管網的現(xian)場工況條(tiao)件複雜。爲(wèi)了🆚安裝🌈流(liu)量計并獲(huo)得流量計(ji)在工沉條(tiáo)件下的線(xian)性度和精(jing)度等級，采(cai)用模拟流(liú)量分析方(fāng)法,針對蓄(xù)熱式闆坯(pī)加熱爐煤(mei)煙管路的(de)實際工況(kuang)條件🌈,選取(qǔ)一種對稱(cheng)多孔孔闆(pǎn)差壓式流(liu)量計 ,對煤(méi)煙管路進(jìn)行數字化(hua)分析和工(gōng)況标定，從(cóng)而确定流(liu)量計的具(jù)體安裝位(wei)置，得到工(gong)業環境下(xià)流量計的(de)🔅實際線性(xing)誤差🎯和精(jīng)度等級，實(shí)現煤煙的(de)計量。
引言(yan)
　　流量計量(liang)對工業生(sheng)産非常重(zhong)要,廣泛應(ying)用于工農(nong)業✊生🌍産、科(kē)♋學研究、國(guó)防建設以(yǐ)及生活等(deng)諸多領域(yù)川。經過流(liú)量計量儀(yi)表可以真(zhēn)實的反映(ying)出成本,對(duì)🔴實行企✏️業(ye)能源管理(lǐ)減低能源(yuan)消耗有着(zhe)重大的作(zuò)用。鋼鐵企(qǐ)業的煤氣(qì)管網主要(yao)存在上下(xià)遊直管段(duan)不充足、煤(mei)氣中含有(you)少量粉塵(chen)雜質等問(wen)題。煤氣由(yóu)🙇🏻于其組分(fèn)比較複雜(zá)，且顆粒狀(zhuàng)和粘稠狀(zhuang)雜質較多(duō)，造成煤氣(qì)的流量檢(jian)測比🌈較困(kun)難。多孔孔(kong)闆型
　　流量(liang)計是一種(zhǒng)新型的壓(yā)差式流量(liàng)計，其結構(gòu)簡單且能(néng)🚶‍♀️量✍️損失低(dī)，因而被用(yòng)于化工、核(hé)能、環境控(kong)制系統等(deng)領域中的(de)流量測量(liàng),多孔孔闆(pan)流量計在(zài)流量檢測(cè)時,所測介(jie)質在通過(guò)多孔✔️節流(liu)整💯流器的(de)同時進行(háng)流體❗整流(liu)，誠小節流(liú)裝置☂️後形(xing)成的渦流(liú),形成較穩(wěn)定的紊流(liú)，從而使引(yin)壓管路能(neng)夠獲取到(dào)較穩🔆定的(de)差壓信号(hao)間。所以，多(duo)孔孔闆既(ji)能平衡調(diào)整流場,又(yòu)能降低渦(wō)流損失”。其(qí)中的對稱(cheng)多孔孔闆(pǎn)差壓式流(liu)量計可有(you)效提高計(ji)量精度,具(ju)有壓👉力損(sǔn)失小、流出(chū)系數高、适(shì)應性好等(deng)特點。但由(you)于缺乏相(xiang)對完整的(de)結構參數(shu)設計和性(xìng)能優化設(she)計準則的(de)相關指導(dao),在一定程(chéng)度上限制(zhi)了🔴對稱多(duo)孔孔闆差(chà)壓式流量(liang)⭐計的應用(yòng)範圍。對于(yú)🚩未安裝💞流(liu)量計的煤(méi)煙管路,按(àn)照實👨‍❤️‍👨際流(liu)體介質的(de)現狀來有(yǒu)針對性選(xuan)取合适的(de)流量計量(liàng)♻️儀表凹,并(bìng)運用模拟(nǐ)流量的分(fèn)析方👉法來(lái)确定流量(liang)計的安裝(zhuang)位置🌈,從而(ér)有🌈效降低(dī)不利影響(xiang)，保證計🙇🏻量(liang)結果的正(zheng)确率。
　　以鋼(gāng)廠未安裝(zhuāng)流量計的(de)蓄熱式闆(pǎn)坯加熱爐(lu)煤煙管路(lu)爲例,根據(ju)管路的現(xiàn)場工況和(hé)管路内的(de)氣流分布(bù)情況,選用(yòng)一種對稱(chēng)多孔孔闆(pǎn)差壓式流(liú)量計進行(hang)計✉️量,通過(guò)🔞數字化分(fèn)析與工況(kuàng)标定對比(bi)，從而确定(ding)流量計的(de)具體安裝(zhuang)位置🚶‍♀️，提高(gāo)煤煙計量(liàng)的精度,爲(wèi)生産能源(yuan)有效調度(dù)和能耗核(hé)算奠定的(de)基礎。
1闆坯(pī)加熱爐煤(mei)煙管路現(xian)場工況
　　蓄(xu)熱式闆坯(pī)加熱爐煤(méi)煙管路圖(tu)如圖1所示(shì)，管路是從(cóng)總管出⭕來(lái)後，經一個(ge)彎頭和直(zhi)管段後，再(zài)經過一個(gè)同面彎頭(tóu)。直管段上(shàng)有一個蝶(die)閥，蝶閥部(bu)分縮頸。由(yóu)圖1可知，該(gāi)蓄熱式闆(pǎn)😍坯加熱爐(lú)煤煙管路(lù)适于安裝(zhuāng)流量計的(de)直管段不(bu)足，受煤煙(yān)管段中彎(wān)頭反蝶閥(fa)的影響管(guan)道内易形(xíng)成複雜流(liú)态流動的(de)情況，若流(liu)量計安裝(zhuāng)位置選擇(zé)不恰當🤟，将(jiang)會使流量(liàng)計💞所得到(dao)的計量數(shu)據與🎯煤煙(yān)的實際流(liú)動情況産(chǎn)生出入，從(cong)而影響煤(méi)煙的計量(liàng)精度。
 
蓄熱(re)式闆坯加(jiā)熱爐煤煙(yān)管路現場(chang)工況基本(ben)參
數如下(xia):
(1)介質:煤煙(yān)氣;
(2)管道口(kǒu)徑:1220mm;
(3)管道壁(bi)厚:6mm;
(4)直管道(dao)尺寸:閥前(qian)3500mm;閥長2200mm;閥後(hòu)2100mm;
(5)壓力:-4kPa(G);
(6)溫度(dù):150℃;
(7)密度:0.92kg/m3;
(8)粘度(du):2.47X10-5Pa.s;
(9)大流量:26.010kg/s;
(10)常(chang)用流量:20.808kg/s;
(11)小(xiao)流量:8.323kg/s。
2管路(lù)内氣流分(fen)布規律
　　對(duì)蓄熱式闆(pan)坯加熱爐(lú)煤煙管路(lu)未安裝流(liú)量計的🔞情(qíng)況❄️進行了(le)數值模拟(ni)，用于分析(xi)管道内流(liu)體的流🐇動(dong)狀态，确定(dìng)流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量計的(de)最☁️佳安裝(zhuāng)方案。數值(zhí)模拟方法(fa)是研究流(liú)量傳感器(qi)特性的有(yǒu)效手🐪段之(zhi)一，既可降(jiàng)低成本，又(yòu)可提高效(xiào)率凹。所以(yǐ)采用數值(zhi)模拟的㊙️方(fang)法對煤煙(yān)管路進行(háng)分析，從而(er)得到✂️管路(lu)内的氣流(liu)分布規律(lǜ)。分析時，工(gong)況選取爲(wei)正常工況(kuàng)(常用流量(liang)20.808kg/s)。圖2和圖3爲(wèi)蓄熱式闆(pan)坯加熱爐(lu)煤煙管路(lù)内截面上(shang)♊的速度分(fèn)布雲圖💰。
 
　　蝶(dié)閥前管路(lù)内煤煙的(de)流動狀态(tai)較蝶閥後(hòu)的流動狀(zhuàng)态相♋對較(jiào)好，因爲蝶(die)閥前管路(lù)内的氣流(liú)分布情況(kuàng)主要受上(shàng)遊彎頭的(de)影♉響，而蝶(dié)閥後管道(dào)内的流場(chang)受上遊彎(wan)頭的影響(xiǎng)、上遊閥🙇🏻門(mén)的影響、上(shang)遊漸擴管(guǎn)與漸縮㊙️管(guan)的影響，此(ci)外當閥門(men)]變動時，閥(fa)後的流動(dong)狀态變化(hua)📐相對較大(da)。所以應将(jiāng)流量計安(an)裝在蝶閥(fa)前的位置(zhì)。從圖2和圖(tu)3可以看出(chū)，經過上遊(you)彎頭後,煤(mei)煙管道🧑🏽‍🤝‍🧑🏻下(xià)方位置的(de)流速偏低(di)些，上部流(liu)速偏高些(xiē)，整個橫截(jie)面速度分(fèn)布有一定(dìng)的偏☔差。從(cóng)流動狀态(tài)上看,流量(liàng)計的取壓(ya)點應取在(zai)與管道軸(zhou)向平行的(de)管壁位置(zhì)處。
 
3确定流(liu)量計安裝(zhuang)位置
　　流量(liang)計安裝位(wèi)置選定的(de)标準是:所(suǒ)選位置的(de)橫截面速(sù)🈲度分布盡(jìn)可能均勻(yún),同時也要(yào)考慮流量(liàng)計的🥵安裝(zhuang)和流量計(jì)❄️自身🌈的特(tè)💛點。對稱流(liu)量計是-種(zhǒng)對稱多孔(kong)孔闆差壓(yā)式流量計(jì),其設計圖(tú)如圖4所示(shi)。其計量精(jīng)度高、對直(zhí)管段要求(qiu)較低🈚，同時(shi)具有✔️防堵(dǔ)的功🔞效，适(shì)用于煤🐇煙(yan)的流量計(jì)量,所以選(xuan)用🏒AB對稱流(liu)量計來對(duì)蓄熱式闆(pan)⁉️坯加熱爐(lu)煤煙管路(lù)的流量進(jin)行計量。根(gēn)據煤煙管(guan)路的實際(ji)工況條件(jian)、煤煙管路(lù)内氣流的(de)分布規律(lü)、安裝💁以及(ji)流量計的(de)特點🈲，應避(bì)免彎頭、漸(jian)縮管及閥(fa)門處對于(yú)管道内流(liú)速和壓力(lì)的影💃🏻響。經(jing)過分析,該(gāi)蓄熱式闆(pǎn)坯加熱爐(lú)煤煙管路(lù)的流量計(ji)安裝位置(zhi)距上遊彎(wan)頭中心的(de)距離爲2.1m。因(yin)介質‼️物性(xing)參數無準(zhun)确的數值(zhí),差壓無✌️特(te)殊要求,因(yīn)此選用常(chang)用的🚶‍♀️開孔(kǒng)比0.65的AB對稱(cheng)流量計。
 
4安(an)裝流量計(jì)後管路内(nèi)的流動狀(zhuàng)态及工況(kuàng)精度分☔析(xī)
　　工況選取(qu)爲正常工(gōng)況(常用流(liú)量20.808kg/s)。圖5爲安(an)裝流量計(ji)後的🚶‍♀️蓄熱(re)式闆坯加(jiā)熱爐煤煙(yān)管路三維(wei)管道模型(xing)🏃🏻。圖6~9爲蓄熱(rè)式闆⭕坯加(jia)熱爐煤煙(yān)管路内各(gè)截面速度(dù)分布雲圖(tu)及縱截面(miàn)速度矢量(liàng)🐅圖。從圖6可(ke)以看出經(jīng)過流量計(jì)後,速度分(fèn)布變爲很(hen)有規則。圖(tu)♻️7和圖8分别(bie)爲煤煙管(guan)路流量計(jì)前0.5m處💞橫截(jié)面速度分(fèn)布雲圖與(yu)㊙️煤煙管路(lù)流🐉量計後(hou)0.5m處橫截面(mian)速度分布(bù)雲圖🐕，兩圖(tu)對比同樣(yang)🈲能表明經(jīng)過流量計(ji)後橫截面(mian)_上的速度(du)分布相對(duì)規則。圖9爲(wèi)煤煙管路(lù)縱截面速(sù)度矢量圖(tu)，該圖展示(shi)了流量計(ji)出💘口處的(de)流動狀态(tài)，在流❗量計(jì)💁後隻是形(xing)成很小的(de)漩渦。所以(yǐ),蓄熱式闆(pǎn)坯加熱爐(lú)🛀🏻煤煙管路(lu)在選定位(wèi)置安裝流(liu)量計後流(liu)量計的尾(wěi)流流場能(néng)夠形成相(xiàng)對規則的(de)流動狀态(tai),近而保證(zheng)對煤煙管(guan)路進行正(zheng)确計量。
 
　　分(fen)别對蓄熱(rè)式闆坯加(jiā)熱爐煤煙(yan)管路的相(xiàng)應工況條(tiao)件即最大(dà)📞流量、常用(yòng)流量和最(zuì)小流量用(yong)數字化分(fen)析技術進(jin)行标定，獲(huò)得🔞蓄熱式(shì)闆坯加熱(re)爐煤煙管(guan)路的流量(liang)計量精度(du)⭐分析數據(jù)如表1所示(shi)。從表1中可(ke)看出流量(liang)計對于煙(yān)氣管路的(de)計量線性(xìng)度高爲0.426%，精(jīng)度等級較(jiao)高爲0.5級。由(you)此可以說(shuō)明安裝流(liú)量計能❓夠(gòu)對煤煙管(guǎn)路進行準(zhun)确計量。
 
5結(jie)論
(1)安裝流(liu)量計的蓄(xu)熱式闆坯(pī)加熱爐煤(méi)煙管路内(nèi)的流動🌈分(fen)🍓布🧡相對不(bú)均勻,受煤(méi)煙管路中(zhōng)彎頭和蝶(die)閥的影響(xiǎng)，橫截面.上(shang)部分區域(yu)流速波動(dòng)較明顯，據(jù)流速分布(bù)🈲特點，流❗量(liàng)計取✨壓點(diǎn)應選在與(yǔ)管路軸向(xiang)平行的管(guǎn)壁位置處(chù)。
(2)因煤煙管(guǎn)路直管段(duàn)不足及煤(méi)煙管路的(de)實際工況(kuang)條件🏃🏻‍♂️,選擇(zé)一種對稱(cheng)多孔孔闆(pan)差壓式流(liu)量計進行(háng)計量，同時(shi)📱結合管路(lù)中流體的(de)流動狀态(tài)及所安裝(zhuāng)流量計本(ben)身的特點(diǎn)，确定了流(liú)量計的最(zui)佳安裝位(wei)置爲:距離(lí)蓄熱式闆(pǎn)坯加熱爐(lu)煤煙管路(lù).上遊彎頭(tóu)中心.的距(ju)離㊙️爲2.1m。
(3)通過(guò)數字化分(fèn)析和工況(kuàng)标定，獲得(dé)了蓄熱式(shì)闆坯加熱(re)爐💯煤煙管(guǎn)路_上流量(liang)計的線性(xìng)度爲0.426%,精度(du)爲0.5級。

本文(wen)來源于網(wang)絡,如有侵(qīn)權聯系即(jí)删除！