摘要：在熱電行業(yè)中，同一工況下不(bú)同類型的流量計(ji)往往會達到不同(tong)的測量精度等級(ji)，進而影響到後續(xù)生産運行🌈。以計算(suàn)流體力學爲依據(jù)，采用數字化分析(xī)🔴技術和工況标定(dìng)的方法，分析㊙️了現(xiàn)場旋翼式流量計(ji)産生測量誤差的(de)原因，選擇了🔅合适(shi)的位置安裝插入(rù)式流量計，并得到(dao)了插入式流量計(ji) 的精度等級。結果(guo)表明，在同一工況(kuàng)下，合理的流量計(jì)安裝🐉位置🔞以及合(hé)适的流量計類型(xing)，能夠顯著提高工(gong)業現場流量的測(ce)量精度。
0引言
　　流量(liang)儀表在熱電行業(ye)的應用非常普遍(biàn)，流量測量與供熱(re)發♌電☀️的經濟性和(hé)安全性緊密相關(guan)。随着工業自動化(hua)水平的提🌍高，對㊙️流(liu)量測量儀表精度(du)的要求也越來越(yuè)嚴💁格。熱電👣行業現(xiàn)場常常存在大管(guǎn)徑、直管段不足、流(liu)量波💰動大等複雜(zá)工況，相同工況下(xia)，不同的流量計類(lèi)型和安裝位置所(suǒ)能達到的精度等(deng)級不同。對某熱電(dian)廠一次風熱風左(zuǒ)支管風量測💯量進(jìn)行了數字化分析(xi)和工況标定，分析(xī)現場原本采用的(de)旋翼式流量計産(chǎn)生計量誤差的原(yuan)因，選取🈲合理的位(wèi)🈲置安裝插入式流(liú)量💞計并進行數字(zì)化标💛定，解決了測(cè)量精度問題。
1某熱(re)電廠工況條件
　　某(mou)熱電廠一次風總(zǒng)進風管後方進入(ru)空氣預熱器加熱(re)後🐇，分成左右兩條(tiao)支管進入左右風(fēng)室，由于左右支管(guan)結構對稱，因此隻(zhī)取其中左風室支(zhi)管進行建模研究(jiū)。該測量管道管徑(jìng)D爲800mm，管道具體尺寸(cun)見圖1(d)。管道内介質(zhi)爲150～160℃的空氣，密度爲(wei)🔞0.8509kg/m3，動力粘度爲2.4×10-5Pa?s，操作(zuò)壓💯力爲9000～9500Pa，數字化标(biāo)定時選取刻度流(liu)量45000Nm3/h，最大流量40000Nm3/h，常用(yòng)💜流量爲20000Nm3/h，最小🐉流量(liàng)10000Nm3/h。


　　根據現場測量獲(huò)得三号鍋爐一次(cì)風管道尺寸，确定(dìng)管道♻️計⭕算模型。見(jian)圖1(a)爲一次風總進(jìn)風管道，風機🧡位于(yú)🏒流量計安裝位👈置(zhi)下層約6.7D處，流體自(zi)下向上流動，管道(dào)上方彎頭距離流(liu)量計♈安裝位置大(da)于6D，此處✨安裝直管(guan)段長度符合插入(rù)式流量計的直管(guan)段要求，因此不必(bi)進行模拟分析。一(yī)次風總📐進風管道(dào)後方進入空氣預(yu)🏃🏻‍♂️熱器加熱後分成(chéng)左右兩條支管進(jin)入左右風室，由于(yu)左右支管結構對(duì)稱，因此隻取其中(zhong)一次風熱風左支(zhī)管進行建模研究(jiū)。圖1(b)、(c)火力發電🐪插入(rù)式流量計在熱電(diàn)♍行業的應用爲所(suo)研究💔一次風熱風(feng)左支管出口垂直(zhi)管道和一次風📞熱(re)風左支管入口水(shuǐ)平管道。根據三号(hào)鍋爐一次風熱風(feng)左支管管道參數(shu)建立三維模型，見(jian)💃🏻圖1(d)，圖中标注位置(zhi)爲原旋翼式流量(liang)計安裝位置。
2流場(chǎng)分析
　　根據數字化(hua)流場分析技術，采(cai)用現場提供的運(yun)行參數對管㊙️道流(liú)場進行數值計算(suan)，以常用流量20000Nm3/h爲例(lì)，其分析結果見圖(tú)2。流體從右側入口(kǒu)向下進入管道，經(jīng)過彎頭後水平流(liu)動，在第二☂️個彎頭(tóu)後存在T形支管，原(yuán)有旋翼型流量計(jì)安裝在T形支管上(shàng)方，由圖2(d)可🈲知，此處(chù)流場受彎頭影響(xiang)并未恢複，又因爲(wèi)T形支管影響，此處(chù)流速分布并不均(jun1)勻，原旋翼型流量(liàng)計安裝在此處📐容(róng)易産生計量🚩誤差(chà)。



　　在流量計安裝直(zhí)管段沿流體流動(dong)方向每隔0.5m取一🧑🏽‍🤝‍🧑🏻個(gè)橫截面，共7個面積(jī)相等截面，流速分(fèn)布見圖3(a)，各橫截面(miàn)平均♋流速分布見(jian)圖3(b)，可以看出，随着(zhe)與彎頭距離的增(zeng)大截面🚩平均流🌈速(su)波動逐漸減✏️小。現(xiàn)場原旋翼型流量(liàng)計安裝坐㊙️标爲Z=1.4m附(fù)近，見圖3(b)，與彎🆚頭距(jù)離較🧑🏾‍🤝‍🧑🏼短，此處流場(chǎng)受彎頭影響✨明顯(xian)，流速波動劇烈，引(yǐn)起流量測量不準(zhǔn)，根據直管段各截(jie)面流速分布選擇(zé)流速平穩截面安(an)裝插入式流量計(ji)見圖3(b)。

　　圖4爲插入式流量(liàng)計模型圖，該插入(rù)式流量計的取壓(ya)🈲孔位于傳感器下(xia)端，且正負壓側角(jiao)度保持一定的匹(pǐ)👨‍❤️‍👨配關系，流量計表(biao)面🚶采用表面噴塗(tú)技術，可保證介質(zhi)不易在取壓孔堵(dǔ)塞，防⛷️止髒污💞介質(zhì)中的粘性雜質粘(zhan)🙇‍♀️連探頭或阻塞管(guǎn)道，現場安裝時可(ke)根據⭐需要配備吹(chuī)掃裝置。該插♋入式(shì)流量計所需直管(guǎn)段短，例如該工💁況(kuàng)的管道類型隻需(xū)要4D的直管段。還具(ju)⭐有量程比大、精度(dù)高、可在💜線安裝等(děng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼優點。
3标定結果及(ji)安裝位置
　　綜上分(fèn)析，插入式流量計(jì)最合适的安裝位(wei)置爲圖☔5的💃紅色标(biao)注位置。爲了便于(yu)實際工程中的安(ān)裝，進👅一步給出🔞了(le)插㊙️入式♉流量計的(de)安裝位置，見圖5，插(cha)入🌈式流量計沿豎(shù)直方向插入深🌏度(du)爲400mm，距離左彎頭起(qi)始線(直管段與主(zhǔ)流❌方向下遊彎頭(tou)交接處)594.5mm。至此，插⛹🏻‍♀️入(rù)式流量傳感器的(de)最終🧡位置确定，進(jin)而分析其計量精(jing)度。


　　根(gēn)據表1可得，測風管(guan)道上安裝插入式(shi)流量計後的⚽平📐均(jun)儀表系數爲0.5051，儀表(biǎo)線性度0.65%，符合1級精(jing)度表，最小流量的(de)工況下産生差壓(yā)👨‍❤️‍👨值52.54Pa，能夠滿足工程(cheng)測量需🔞求。
4結論
　　綜(zōng)上所述，通過對一(yi)次風熱風左支管(guǎn)風量測量進行數(shu)值模拟，發現原有(yǒu)旋翼型流量計計(ji)量不準的原因爲(wèi)安裝位置處流場(chang)受彎頭影響并未(wei)恢複，又受到T形❗支(zhī)管影❗響，流速分布(bù)并不均勻，采用以(yi)下手段可以提高(gao)風量測量的精度(du)。
1)選擇不同測量原(yuan)理的、管道長度能(neng)夠滿足性能與直(zhi)管段要求的流量(liang)計；
2)對熱一次風管(guan)道進行數值模拟(ni)，風量管道的流場(chǎng)分布規律，并❤️據此(cǐ)尋找流場穩定的(de)位置，進而确定㊙️流(liú)量計的安裝位置(zhi)；
3)通過對安裝後的(de)流量計進行工況(kuang)條件下的分析，确(que)定了💃🏻插入式流量(liàng)計的儀表系數、計(jì)量精度和最小差(chà)🌂壓值，均可滿足計(jì)量☁️需求。由于左右(yòu)風室管道的結構(gòu)對稱，一次風熱風(fēng)左支管數值模拟(nǐ)結果可對稱移植(zhi)👨‍❤️‍👨到一次風熱風右(you)支管使用。

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