摘要:鋼鐵企(qǐ)業的煤煙氣管網(wǎng)的現場工況條件(jian)複雜🎯。爲了安👨‍❤️‍👨裝㊙️流(liu)量計并獲得流量(liang)計在工沉條件下(xià)的線性度和精度(dù)等🌈級，采用模拟流(liú)量分析方法,針對(dui)蓄熱式闆坯♍加熱(rè)爐煤煙管路的實(shi)際工況條件,選取(qǔ)一種對稱多孔孔(kǒng)闆差壓式流量計(jì) ,對煤煙管路進行(háng)數字化分析和工(gong)況标定，從而确定(dìng)流量計的具體安(ān)裝位置，得到工業(ye)環境下流量💯計的(de)實際線性誤差和(hé)精度等級，實現煤(méi)煙的計量📱。
引言
　　流(liú)量計量對工業生(sheng)産非常重要,廣泛(fàn)應用于工農業生(sheng)産、科💞學研究、國防(fang)建設以及生活等(deng)諸多領域川。經過(guo)流量計量儀表可(ke)以真實的反映出(chū)成本,對實行企業(yè)能源管理減低能(néng)源消耗有㊙️着重大(da)的作用。鋼鐵企業(ye)的煤氣管網主要(yào)存在上下遊直管(guǎn)段不充足、煤氣中(zhong)含有少量粉塵雜(zá)質等🤟問題。煤氣由(you)于其組分比較複(fú)雜，且顆粒狀❄️和粘(zhān)稠狀雜質較多，造(zao)成煤氣的流量⁉️檢(jiǎn)測比較困難。多🐪孔(kǒng)孔闆型
　　流量計是(shì)一種新型的壓差(cha)式流量計，其結構(gou)簡單🐉且能量損🌈失(shī)低，因而被用于化(hua)工、核能、環境控制(zhì)系統等領域中的(de)流量測量,多孔孔(kǒng)闆流量計在流量(liang)檢測時,所測介✊質(zhì)在通過多孔☎️節流(liu)整流器的同時進(jin)行流體❄️整流，誠小(xiao)🏃🏻節流裝置後形成(chéng)的渦流,形成較穩(wěn)定的紊流，從而使(shǐ)引壓管路能夠獲(huo)取到較穩👅定的差(cha)壓信号✨間。所以，多(duo)孔孔💰闆既能平衡(héng)調整流場,又能降(jiàng)低渦流✌️損失”。其中(zhōng)的對稱多孔孔闆(pǎn)差壓式流量計可(ke)有效提✨高計量精(jing)度,具有壓力損失(shi)小、流出系數高、适(shì)應性好😄等特點。但(dàn)由于缺乏相對完(wan)整的結構參數設(shè)🚶‍♀️計和性能優化設(shè)計準則的相關指(zhǐ)導,在一定程度上(shàng)限制了對稱多孔(kǒng)孔闆差壓式流量(liang)☂️計的應用範圍。對(dui)于未安裝流量計(ji)的煤煙管路,按照(zhao)實🛀🏻際流體介質的(de)現狀來有針對性(xìng)選取合适的流量(liàng)計量儀表凹,并運(yun)用模拟流量的分(fèn)析方法來确定流(liú)量計的🌈安裝位置(zhì)✊,從而有效降低不(bú)利影響💁，保證計量(liàng)結果的正确率。
　　以(yǐ)鋼廠未安裝流量(liang)計的蓄熱式闆坯(pi)加熱爐煤煙管路(lu)💁爲例,根📐據管路的(de)現場工況和管路(lù)内的氣流❤️分布情(qing)況,選用一種對稱(cheng)🥰多孔孔闆差壓式(shi)流量計😘進行計量(liàng),通過數字化分析(xī)與🐆工況标定對比(bi)，從而🏃‍♂️确定流量🌈計(ji)的具體安裝位置(zhi)❄️，提高煤煙㊙️計量的(de)精❗度,爲生産能源(yuan)有效調度和能耗(hao)核算🌈奠定的基礎(chǔ)。
1闆坯加熱爐煤煙(yan)管路現場工況
　　蓄(xù)熱式闆坯加熱爐(lu)煤煙管路圖如圖(tu)1所示，管路是從總(zǒng)管出來後，經一個(gè)彎頭和直管段後(hòu)，再經過一個同面(mian)彎🏃🏻‍♂️頭。直管段上有(yǒu)一個蝶閥，蝶閥部(bù)分縮頸。由圖1可♈知(zhī)，該蓄熱式闆坯加(jiā)熱爐煤煙♋管路适(shi)于安裝流量計的(de)直管段不足，受煤(mei)煙管段中彎頭反(fǎn)蝶閥的影響管🍓道(dao)内易形成複雜流(liu)态流✊動的情況，若(ruò)🌂流量計安裝位置(zhi)選擇不恰當，将會(hui)使流量計所得到(dao)的計量數據與🌈煤(méi)煙的實際流動情(qíng)況産生出入，從而(ér)影響煤煙的計🐪量(liang)精度。
 
蓄熱式闆坯(pī)加熱爐煤煙管路(lù)現場工況基本參(can)
數如下:
(1)介質:煤煙(yān)氣;
(2)管道口徑:1220mm;
(3)管道(dào)壁厚:6mm;
(4)直管道尺寸(cun):閥前3500mm;閥長2200mm;閥後2100mm;
(5)壓(ya)力:-4kPa(G);
(6)溫度:150℃;
(7)密度:0.92kg/m3;
(8)粘度(dù):2.47X10-5Pa.s;
(9)大流量:26.010kg/s;
(10)常用流量(liang):20.808kg/s;
(11)小流量:8.323kg/s。
2管路内氣(qi)流分布規律
　　對蓄(xù)熱式闆坯加熱爐(lú)煤煙管路未安裝(zhuang)流量計的情況進(jin)行了數值模拟，用(yòng)于分析管道内流(liu)體的流動狀态，确(que)定流♍量計的最佳(jiā)安裝方案。數值模(mo)拟方法是研究流(liu)量傳感器☂️特性的(de)有效手段之一，既(jì)可降低成本，又可(ke)提高效率凹。所以(yǐ)采用數值模拟的(de)方法對煤煙🈲管路(lù)進行分🏃‍♂️析，從而得(de)到管路内的氣流(liu)分布規律。分析時(shi)，工況選取爲正常(cháng)工況(常用流量20.808kg/s)。圖(tú)2和圖3爲蓄熱式闆(pan)坯加熱爐煤煙管(guǎn)路内截面❓上的速(su)度分布雲圖✌️。
 
　　蝶閥(fa)前管路内煤煙的(de)流動狀态較蝶閥(fa)後的流動狀态相(xiàng)😘對較🈲好，因爲蝶閥(fa)前管路内的氣流(liú)分布情況主要受(shou)上遊彎頭🏃🏻的影㊙️響(xiǎng)，而蝶閥後管道内(nèi)的流場受上遊彎(wān)頭📞的影響、上遊閥(fá)門的影💃響、上遊漸(jian)擴管與漸縮管的(de)影響🈲，此外當閥👣門(mén)]變動時，閥後的流(liú)❄️動狀态變化相對(duì)較大。所以應将流(liu)量💚計安裝在蝶閥(fá)前的位置。從圖2和(he)圖3可以看出，經過(guò)上遊彎頭後,煤煙(yan)管道下方位置的(de)流速偏低些，上部(bu)流速偏高些，整個(gè)橫截面速度分布(bu)有一定的偏差。從(cóng)流動狀态上看,流(liú)🤟量計的取壓點應(ying)取😄在與管道軸向(xiàng)💰平行的管壁位置(zhi)處。
 
3确定流量計安(ān)裝位置
　　流量計安(ān)裝位置選定的标(biao)準是:所選位置的(de)橫截面📧速度分布(bù)盡可能均勻,同時(shi)也要考慮流量計(ji)的🏃‍♀️安裝🐆和流☎️量計(ji)👉自身的特🙇🏻點。對稱(chēng)流量計是-種對稱(cheng)多孔孔闆差壓式(shì)流量計,其設計圖(tú)如圖4所示。其計量(liàng)精度高、對直管段(duan)要求較低，同時具(ju)有防堵的功😍效，适(shì)用于煤♌煙的流量(liàng)計量,所以選用AB對(duì)稱流量計來對蓄(xu)熱式闆🥰坯加熱爐(lu)煤煙管路的流量(liang)進行計量。根據煤(mei)煙管路的實際工(gong)況條件、煤煙管路(lù)内氣流的分布規(gui)律、安裝☂️以及流量(liàng)計的特✏️點，應避免(miǎn)彎頭、漸縮管🈲及閥(fá)門處對于管道🈲内(nèi)流速和壓力的影(ying)響。經過分析,該蓄(xu)熱式闆坯加熱爐(lú)煤煙♈管路的流量(liàng)計安裝位✍️置距上(shang)遊彎頭中心的距(jù)離爲2.1m。因介質物性(xing)參數無準确的數(shu)值,差壓無特殊要(yào)求,因此選用常用(yong)的☀️開孔比0.65的AB對稱(chēng)流量計。
 
4安裝流量(liàng)計後管路内的流(liú)動狀态及工況精(jīng)度分析
　　工況選取(qǔ)爲正常工況(常用(yòng)流量20.808kg/s)。圖5爲安裝流(liu)量計後的蓄熱式(shi)闆坯加熱爐煤煙(yan)管路三維管道模(mó)型。圖6~9爲蓄熱式闆(pǎn)坯加熱爐煤煙管(guǎn)路内各截面速度(du)🎯分布雲圖及縱截(jie)面速度矢量圖。從(cong)圖6可以看出經過(guò)流量計後,速度分(fèn)布變爲很🏃‍♂️有規則(zé)。圖💋7和圖8分别爲煤(méi)煙管路流量計前(qián)0.5m處💞橫截面速度分(fèn)布雲圖與煤煙管(guǎn)路流👉量計後0.5m處橫(heng)截面速度分布雲(yún)圖，兩圖對比同樣(yang)能表明經過流量(liang)計後橫截面_上的(de)速度分布相對規(guī)則。圖9爲煤煙管路(lù)縱截面速度矢量(liàng)圖，該圖展示😍了流(liú)量計出口處的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流(liú)動狀态，在流量計(jì)後隻是形成很小(xiao)的漩渦。所以,蓄熱(rè)式闆坯加熱爐♊煤(méi)煙管路在選定位(wèi)置安裝流量計後(hou)流量計的尾流流(liú)場能夠形成相對(duì)規則的💃🏻流動狀态(tài),近而保證對煤煙(yān)管🌈路進行正确計(jì)量。
 
　　分别對蓄熱式(shi)闆坯加熱爐煤煙(yān)管路的相應工況(kuang)條件即最大流量(liàng)、常用流量和最小(xiao)流量用數字化分(fèn)析☀️技術🌈進行标定(ding)，獲得蓄熱式闆坯(pi)加熱爐煤煙♊管路(lù)的🥰流量計量精度(du)分析數據如表1所(suǒ)示。從表1中⛷️可看出(chu)流量計對于煙氣(qi)管路💛的計量線性(xìng)度高爲0.426%，精度等級(ji)較✨高爲0.5級。由此🆚可(ke)以說明安裝流量(liàng)計能夠對煤煙管(guan)路進行準确計量(liang)。
 
5結論
(1)安裝流量計(ji)的蓄熱式闆坯加(jia)熱爐煤煙管路内(nèi)的流動分布👌相對(duì)不均勻,受煤煙管(guǎn)路中彎頭和蝶閥(fa)的影響，橫截面.上(shang)部分區域流速波(bo)動較明顯，據流速(sù)分布特點，流量計(jì)取壓點應選在與(yǔ)管路軸向平行的(de)管壁位置處。
(2)因煤(mei)煙管路直管段不(bu)足及煤煙管路的(de)實際工況條件,選(xuan)擇一種對稱多孔(kǒng)孔闆差壓式流量(liàng)計進行計量，同時(shi)結合管路中流體(ti)的流動狀态及所(suǒ)安裝🏃‍♂️流量計本身(shen)的特點，确定了流(liu)量計的✨最佳安裝(zhuāng)位♋置爲:距離蓄熱(re)式闆坯加熱爐煤(méi)煙管路🌈.上遊彎頭(tóu)中心.的距離爲2.1m。
(3)通(tōng)過數字化分析和(he)工況标定，獲得了(le)蓄熱式闆坯👈加熱(re)爐煤煙管路_上流(liú)量計的線性度爲(wei)0.426%,精度爲0.5級。

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