摘要(yào):在熱電行(hang)業中，同一(yi)工況下不(bú)同類型的(de)流量計往(wǎng)往會達到(dào)不同的測(ce)量精度等(děng)級，進而影(ying)響到後續(xù)生産運行(hang)✉️。以計算流(liu)體力學爲(wèi)依據，采用(yong)數字化分(fen)析技術和(he)工況标定(dìng)的方🐉法，分(fèn)析了現場(chǎng)旋翼式流(liu)量計産生(sheng)測量誤差(chà)的原因，選(xuan)擇了合适(shì)的位✔️置安(an)裝插入式(shi)流量計 ，并(bing)得到了插(chā)入式流量(liàng)計的精度(du)等級。結果(guǒ)表明，在☂️同(tong)一工況下(xià)⭐，合理的流(liu)量計安裝(zhuang)位置以及(jí)合适的流(liu)量計類型(xing)，能夠顯著(zhe)提高工業(ye)現場流量(liang)的測量精(jing)度。
0引言
　　流(liú)量儀表在(zai)熱電行業(ye)的應用非(fēi)常普遍，流(liú)量測量與(yu)供💘熱發電(dian)的經濟性(xing)和安全性(xing)緊密相關(guān)。随着工業(ye)自🤩動化水(shuǐ)平的提高(gāo)，對流量測(ce)量儀表精(jīng)度的要求(qiú)也越來越(yue)嚴🎯格。熱電(diàn)行業現🔴場(chǎng)常常存在(zài)大管徑、直(zhí)管段不✨足(zu)、流量波動(dong)大等複雜(zá)工況，相同(tóng)工況下，不(bu)同的流量(liang)計類型和(he)安裝位置(zhi)所能達到(dào)的精度等(deng)級不同[1-7。對(duì)某🔆熱電廠(chǎng)一次風熱(rè)風左支管(guǎn)風量測量(liang)進行了數(shù)字化分析(xī)和✏️工況标(biāo)定，分析現(xiàn)場原本采(cai)用的旋翼(yi)式流量‼️計(jì)産生計量(liàng)誤差的原(yuan)因，選取合(he)理的位置(zhì)安裝插入(rù)式流量計(ji)并進行數(shù)字化标🐅定(ding)，解決了測(cè)量精度問(wen)題。
1.某熱電(diàn)廠工況條(tiáo)件
　　某熱電(dian)廠一次風(feng)總進風管(guan)後方進入(ru)空氣預熱(rè)器加熱後(hòu)，分成✌️左右(yòu)兩條支管(guan)進入左右(yòu)風室，由于(yu)左右支管(guan)結構對稱(cheng)，因🏃‍♀️此隻取(qǔ)其中左風(feng)室支管進(jìn)行建模研(yán)究。該測量(liang)管道管徑(jing)D爲800mm，管道具(ju)體尺寸見(jian)圖1(d)。


　　管道内(nei)介質爲150~160℃的(de)空氣，密度(du)爲0.8509kg/m3,動力粘(zhan)度爲2.4×10-5~Paos，操作(zuo)壓👨‍❤️‍👨力爲9000~9500Pa，數(shù)字化⭕标定(ding)時選取刻(ke)度流量45000Nm3/h，最(zuì)大流量40000Nm3/h，常(chang)用流量爲(wèi)20000Nm'/h,最小流量(liang)10000Nm3/h。
　　根據現場(chǎng)測量獲得(de)三号鍋爐(lú)一次風管(guan)道尺寸，确(què)定管道計(ji)算模型。見(jian)圖1(a)爲一次(cì)風總進風(fēng)管道，風機(ji)位于📧流量(liang)計安裝位(wei)置下層約(yuē)6.7D處，流體自(zì)下向上流(liu)動，管道上(shàng)方彎頭距(ju)離流量計(jì)安裝位置(zhì)大于6D，此處(chù)安裝直管(guan)段長度符(fú)合插入式(shì)流量計的(de)直管段要(yào)💘求，因此不(bú)必進行模(mó)拟分析。一(yī)次風總進(jìn)風管道後(hòu)🔴方進入空(kong)氣預熱器(qi)加熱後分(fen)成左右兩(liǎng)條支管進(jin)入左右風(feng)室，由于🈲左(zuo)右支管結(jié)構對稱，因(yin)此隻取其(qí)中💯一次風(fēng)熱風左支(zhi)管進行建(jiàn)模研究。圖(tu)🎯1(b)、(c)
　　爲所研究(jiū)一次風熱(re)風左支管(guan)出口垂直(zhí)管道和一(yī)次🚶‍♀️風熱風(fēng)左🌍支管入(rù)口水平管(guǎn)道。根據三(san)号鍋爐一(yī)次風✂️熱風(feng)左支管管(guǎn)♈道參數建(jian)立三維模(mo)型，見圖1(d),圖(tú)中标注位(wei)置爲原旋(xuán)翼式流量(liang)計安裝位(wei)置。
2流場分(fèn)析
　　根據數(shù)字化流場(chang)分析技術(shu)，采用現場(chǎng)提供的運(yun)行✌️參數對(duì)管道流場(chang)進行數值(zhí)計算，以常(cháng)用流量20000Nm3/h爲(wei)例✔️，其分❓析(xi)結果見圖(tú)2。流體從右(yòu)側入口向(xiang)下進入管(guan)道，經過彎(wan)頭後水平(píng)流動🆚，在第(dì)二個彎頭(tóu)後存在T形(xíng)支♉管，原有(you)旋翼型流(liú)量🌏計安裝(zhuang)在T形支管(guǎn)上🙇🏻方，由圖(tu)2(d)可💞知，此處(chù)流場受彎(wān)頭影響并(bing)未恢複，又(yòu)因爲T形支(zhī)管⭐影響，此(ci)處流速分(fèn)布并不均(jun)勻，原旋翼(yi)型流量💁計(jì)安裝在此(cǐ)處容易産(chan)生計量誤(wu)差。



　　在流量(liang)計安裝直(zhi)管段沿流(liú)體流動方(fāng)向每隔0.5m取(qu)一個橫截(jie)面，共7個面(miàn)積相等截(jié)面，流速分(fen)布見圖3(a)，各(ge)橫截面平(píng)均流速分(fen)布見圖3(b)，可(ke)以看出，随(suí)着與彎頭(tóu)距🍉離的增(zeng)大截面🌈平(ping)均流速波(bō)動逐漸減(jian)小。現場原(yuán)旋翼型流(liú)量計安裝(zhuang)坐标爲Z=1.4m附(fù)近💰，見圖3(b)，與(yǔ)彎頭距離(li)較🔅短，此處(chù)流場受彎(wan)頭影響明(ming)顯，流速波(bo)🚶‍♀️動劇烈，引(yǐn)起流量測(cè)量不準，根(gen)據直管段(duan)各截面流(liu)速分布💰選(xuan)擇流速平(píng)穩截面安(ān)裝插入🌈式(shì)流量計見(jian)圖3(b)。
　　圖4爲插(cha)入式流量(liàng)計模型圖(tu)，該插入式(shì)流量計的(de)取壓孔🔞位(wei)🌈于傳感器(qi)下端，且正(zhèng)負壓側角(jiao).度保持一(yī)定的匹⛱️配(pèi)關系，流量(liàng)計表面💯采(cai)用表面噴(pēn)塗技術，可(kě)保證介質(zhi)💰不易在⛹🏻‍♀️取(qǔ)壓孔堵塞(sai)，防止髒污(wū)介質中的(de)粘性雜質(zhì)粘連探頭(tou)或阻塞管(guǎn)道💰,現場安(ān)裝時可根(gen)據需要配(pei)備吹🍉掃裝(zhuāng)置。該插🌏入(rù)式流量計(ji)所需直管(guan)段短，例如(rú)該工況的(de)管道類型(xing)隻需要4D的(de)直管段。還(hai)具📧有量程(cheng)比✉️大、精度(dù)高、可在線(xian)安裝等優(you)點。

3标定結果(guǒ)及安裝位(wèi)置
　　綜上分(fèn)析，插入式(shì)流量計最(zui)合适的安(an)裝位置爲(wei)圖5的⭐紅色(se)标注位置(zhì)。爲了便于(yú)實際工程(chéng).中的安裝(zhuang)，進一步給(gei)出了插入(ru)式流量計(jì)的安裝位(wèi)置，見圖5，插(chā)入❗式流量(liàng)計沿豎直(zhí)方向插入(ru)深✉️度爲400mm,距(jù)離左彎頭(tóu)起始線(直(zhi)管段與主(zhǔ)流方向下(xia)遊💔彎頭交(jiāo)接處)594.5mm。至此(cǐ)，插入式流(liú)量傳感器(qì)的最終位(wèi)置确定，進(jin)而分析其(qi)計量精度(du)。

流量計類(lei)型	工況/(Nm3/h)	差(cha)壓/Pa	儀表系(xì)數K	結果
插(chā)入式流量(liang)計	刻度流(liú)量45000	1047.232	0.504575772	平均儀(yi)表系數：0.5051線(xian)性度：0.65%
	最大(da)流量40000	826.948	0.504727053
	常用(yong)流量20000	205.972	0.505663118
	最小(xiǎo)流量10000	52.537	0.500615235

　　根據(ju)表1可得，測(cè)風管道上(shang)安裝插入(ru)式流量計(ji)後的平均(jun1)儀表㊙️系🈲數(shù)爲0.5051，儀表線(xian)性度0.65%，符合(he)1級精度表(biǎo)，最小流量(liang)的工⭕況下(xia)産生差壓(ya)💞值52.54Pa，能夠滿(mǎn)足工程測(cè)量需求。
4結(jie)論
　　綜上所(suǒ)述，通過對(dui)一次風熱(rè)風左支管(guǎn)風量測量(liàng)進行數👣值(zhí)🌈模拟的研(yán)究，發現原(yuan)有旋翼型(xing)流量計計(ji)量不準的(de)原因爲安(an)裝位置處(chu)流場受彎(wan)頭.影響并(bing)未恢複，又(you)受到T形支(zhī)管影響，流(liú)速分布并(bìng)不均勻，采(cai)用以下手(shou)段可以提(ti)高風量測(ce)量的精度(dù)。
1)選擇不同(tong)測量原理(lǐ)的、管道長(zhǎng)度能夠滿(man)足性能與(yu)直管段🛀🏻要(yào)求的流量(liang)計;
2)對熱-次(cì)風管道進(jìn)行數值模(mó)拟，研究風(feng)量管道的(de)流場分布(bù)規🔆律，并據(ju)此尋找流(liú)場穩定的(de)位置，進而(er)确定流量(liang)計的安裝(zhuāng)位置;
3)通過(guò)對安裝後(hou)的流量計(ji)進行工況(kuang)條件下的(de)分析，确定(dìng)了插入式(shi)流量計的(de)儀表系數(shu)、計量精度(du)和最💘小差(cha)壓值，均可(ke)滿足🚩計量(liang)㊙️需求。由于(yu)左右風室(shì)管道的結(jie)構對稱，一(yi)次風熱風(fēng)左支管數(shù)值模拟結(jie)果可對稱(cheng)移植到一(yī)次風熱風(feng)右支管使(shǐ)用。

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