摘(zhai)要：在熱電行(hang)業中，同一工(gong)況下不同類(lèi)型的流量🚶‍♀️計(jì)往♍往會達到(dào)不同的測量(liàng)精度等級，進(jìn)而影響到後(hou)續生産運行(háng)。以計算流體(ti)力學爲依據(jù)，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(shēng)測量誤差的(de)原因，選擇了(le)合适的位🎯置(zhi)安裝插入式(shì)流量計，并得(de)到了插入式(shi)流量計 的精(jīng)度等級。結果(guo)表明，在同一(yi)工況下，合理(li)的流量計安(an)裝位置🧑🏽‍🤝‍🧑🏻以及(ji)合适的流量(liàng)計類型，能夠(gou)顯著提高工(gōng)業現🥵場流量(liang)的測量精度(du)。
0引言
　　流量儀(yí)表在熱電行(hang)業的應用非(fēi)常普遍，流量(liang)測量與供熱(rè)發☀️電的經濟(jì)性和安全性(xing)緊密相關。随(sui)着工業自♌動(dòng)化水平👌的提(ti)👄高，對🌐流量測(ce)量儀表精度(dù)的要求也越(yue)來越嚴💛格。熱(rè)電行業現場(chǎng)常常🛀存在大(da)管徑、直管段(duàn)不足、流量波(bō)🙇‍♀️動大等複雜(zá)工況，相同工(gong)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(bu)同。對某熱電(dian)廠一次風熱(re)風左支管風(fēng)量測🏃🏻‍♂️量進行(háng)了數字化分(fen)析和工況标(biāo)定，分析現場(chang)原本采用的(de)旋翼式流量(liàng)😍計産生計量(liàng)誤差✔️的原因(yīn)，選取🔞合理的(de)位置安裝插(cha)入♈式流量🌂計(ji)并進行數字(zi)化标定，解決(jué)了測量精度(du)問題。
1某熱電(dian)廠工況條件(jiàn)
　　某熱電廠一(yī)次風總進風(fēng)管後方進入(ru)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(zuo)右支管結構(gou)對稱，因🎯此隻(zhi)❌取其中左風(fēng)室支管進行(háng)建模研究。該(gāi)測量管道管(guan)徑D爲800mm，管道具(ju)體尺寸見圖(tú)1(d)。管道内介質(zhi)爲150～160℃的空👨‍❤️‍👨氣，密(mi)度爲0.8509kg/m3，動力粘(zhan)度爲2.4×10-5Pa?s，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(zuì)大流量40000Nm3/h，常用(yòng)✌️流量爲20000Nm3/h，最小(xiao)流量10000Nm3/h。


　　根據現(xian)場測量獲得(de)三号鍋爐一(yī)次風管道尺(chi)寸，确定管㊙️道(dao)計算模型。見(jian)圖1(a)爲一次風(fēng)總進風管道(dào)，風機位于流(liu)量計安❤️裝位(wèi)置下⁉️層約6.7D處(chu)，流體自下向(xiang)上流🏃動，管道(dao)㊙️上方彎頭距(ju)離流量計安(ān)裝位置大于(yú)6D，此處安裝直(zhi)管段長度符(fu)㊙️合插入式😄流(liu)量計的直管(guǎn)段要求，因此(ci)不必進行模(mo)拟分析。一次(cì)風總進風管(guan)道後方進入(ru)空氣預熱器(qì)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(ci)風熱風左支(zhi)🚶管進行建模(mo)研究。圖1(b)、(c)火力(lì)發電插入式(shi)流量計在熱(re)電行業的應(yīng)用爲所研究(jiu)一次風熱風(feng)左支管出口(kou)垂直管道和(he)一次風熱風(feng)左支🙇🏻管入口(kǒu)水平管道。根(gen)據三号鍋爐(lú)一次風熱風(fēng)左支管管道(dao)參數建立三(san)維模🌈型，見💜圖(tu)💃🏻1(d)，圖中标注位(wèi)置爲原旋翼(yì)式流量計安(ān)裝位置。
2流場(chǎng)分析
　　根據數(shu)字化流場分(fen)析技術，采用(yòng)現場提供的(de)運行參📐數對(duì)管🈲道☀️流場進(jìn)行數值計算(suan)，以常用流量(liàng)20000Nm3/h爲例，其分🎯析(xī)結果見圖2。流(liu)❄️體從右側入(ru)口向下進入(ru)管道😘，經過彎(wān)頭後水平流(liú)動❄️，在第二個(ge)彎頭後存在(zai)T形支管，原有(you)旋翼型流量(liang)計安裝在T形(xing)支管上方，由(yóu)圖2(d)可知，此處(chù)流場受彎頭(tou)影響并未恢(hui)複，又🈲因爲T形(xing)支管影響，此(ci)處流☎️速分布(bù)并不均勻，原(yuán)旋翼型流量(liang)👅計安裝在此(ci)處容易産☂️生(sheng)計量誤差。



　　在(zai)流量計安裝(zhuang)直管段沿流(liu)體流動方向(xiang)每隔0.5m取一個(ge)🌐橫截面，共7個(gè)面積相等截(jié)面，流速分布(bu)見圖3(a)，各橫截(jie)面平均流速(sù)分布見圖3(b)，可(ke)以看出，随着(zhe)與彎頭距離(lí)的增大截面(miàn)🔴平均流速波(bo)動逐漸減🙇🏻小(xiǎo)。現場原旋翼(yì)型流量計安(ān)裝坐标爲Z=1.4m附(fu)近，見圖3(b)，與彎(wān)頭距離較⭕短(duǎn)，此處流場受(shòu)彎頭影響明(míng)顯，流速波動(dong)劇烈，引起流(liú)量測量不準(zhǔn)📐，根據直管段(duàn)各截面流速(su)分布選擇流(liu)速平穩截面(miàn)安裝插入式(shì)流量計🌈見圖(tú)3(b)。

　　圖4爲插(chā)入式流量計(jì)模型圖，該插(cha)入式流量計(jì)的取壓孔位(wèi)于🐇傳感器下(xia)端，且正負壓(ya)側角度保持(chí)一定的匹配(pèi)關系，流量計(ji)表面采用表(biao)面噴塗技術(shù)，可保證介質(zhì)不易在取壓(yā)孔堵塞，防止(zhǐ)髒污🙇‍♀️介質中(zhong)的粘性雜質(zhì)粘連探頭或(huò)阻塞管道，現(xian)場安裝時可(ke)根據需要配(pei)備吹掃裝置(zhi)。該插入式流(liu)量計所需直(zhi)管段短，例如(rú)該工況的管(guǎn)道類型隻需(xū)要4D的直管段(duàn)。還具🆚有量程(chéng)比大、精度高(gāo)、可在線安裝(zhuang)等優點。
3标定(ding)結果及安裝(zhuāng)位置
　　綜上分(fen)析，插入式流(liú)量計最合适(shi)的安裝位置(zhì)爲圖5的紅色(se)标注位置。爲(wèi)了便于實際(ji)工程中的安(an)裝，進一步給(gěi)出了插入式(shì)流量計的安(ān)裝位置，見圖(tu)5，插入式流量(liang)⭐計沿豎🌈直方(fang)向😘插入深度(du)爲400mm，距離左彎(wān)頭起始線(直(zhi)管段與主流(liú)方向下遊彎(wān)頭交接處)594.5mm。至(zhi)此，插入式流(liu)量傳🆚感器的(de)最終位置确(què)定，進而分析(xī)其計量精度(dù)。


　　根據表(biao)1可得，測風管(guǎn)道上安裝插(chā)入式流量計(jì)後的☀️平🎯均儀(yí)表💁系🏃‍♂️數爲0.5051，儀(yí)表線性度0.65%，符(fú)合1級精度表(biǎo)，最小流量的(de)工況下産生(shēng)差壓值52.54Pa，能夠(gou)滿足工程測(ce)量需🔅求。
4結論(lun)
　　綜上所述，通(tōng)過對一次風(feng)熱風左支管(guan)風量測量進(jìn)行😄數🔆值模拟(ni)，發現原有旋(xuan)翼型流量計(jì)計量不準的(de)原因爲安🚩裝(zhuāng)位置處流場(chang)受彎頭影響(xiang)并未恢複，又(you)🙇‍♀️受到T形🔞支管(guǎn)影🆚響，流速分(fen)布并不均勻(yún)，采用以下手(shou)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(xing)能與直♌管♋段(duàn)要求的流量(liàng)計；
2)對熱一次(ci)風管道進行(hang)數值模拟，風(fēng)量管道的流(liu)場分布👄規🌂律(lü)，并據此尋找(zhao)流場穩定的(de)位置，進而确(que)定流量計的(de)安裝位置；
3)通(tong)過對安裝後(hòu)的流量計進(jìn)行工況條件(jian)下的分析，确(què)✌️定了插入式(shì)流量計的儀(yí)表系數、計量(liang)精度和最小(xiao)差壓值，均可(kě)滿足計量🐉需(xu)求。由于左右(you)風室管道的(de)結構對稱，一(yi)次風熱風左(zuǒ)支管數值模(mó)拟結果可對(dui)稱移植到一(yī)次風熱風右(you)支❗管使用。

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