摘要(yào):在熱電行(háng)業中，同一(yi)工況下不(bu)同類型的(de)流量計往(wǎng)往會達💞到(dào)不同的測(cè)量精度等(deng)級，進而影(yǐng)響到後續(xù)生産運行(háng)。以計算流(liú)體力學爲(wèi)依據，采用(yòng)數字化分(fèn)析技術和(hé)㊙️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(shi)的位置安(an)裝插入式(shì)流量計 ，并(bìng)得到了插(chā)入式流量(liang)計的精度(du)等級。結果(guǒ)表明，在同(tóng)一工況下(xià)，合理的流(liu)量計安裝(zhuāng)位置以及(ji)合适的流(liu)量♍計類型(xíng)，能夠顯著(zhe)提高工業(ye)現場流量(liàng)的測量精(jing)度。
0引言
　　流(liu)量儀表在(zài)熱電行業(ye)的應用非(fei)常普遍，流(liú)量測量與(yu)供熱發電(diàn)的經濟性(xìng)和安全性(xìng)緊密相關(guān)。随着工業(yè)自動化水(shui)平的提高(gāo)，對流量測(ce)量儀表精(jing)度的要求(qiu)也越㊙️來越(yue)嚴🧑🏾‍🤝‍🧑🏼格。熱電(diàn)行業現場(chǎng)常常存在(zai)大管徑、直(zhi)管段不足(zú)、流量波🐕動(dong)大等複雜(zá)工況，相同(tóng)工況下，不(bú)同的流量(liàng)💋計類型和(he)安裝位置(zhì)所能達到(dao)的精度♻️等(děng)級不同[1-7。對(dui)某💃熱電廠(chang)一次風熱(rè)風左支管(guǎn)風量測量(liang)進行了數(shu)字化⭕分析(xi)和工況标(biāo)定㊙️，分析現(xian)場原本采(cǎi)用的旋翼(yi)式流量🔴計(ji)産生計量(liang)誤差的原(yuán)因，選取合(he)理的位置(zhi)安裝插入(ru)式流量計(jì)并進行數(shù)字化标定(dìng)，解決了測(cè)量精度問(wen)題。
1.某熱電(dian)廠工況條(tiáo)件
　　某熱電(dian)廠一次風(feng)總進風管(guan)後方進入(rù)空氣預熱(rè)器加🚶熱後(hòu)，分✉️成左右(you)兩條支管(guǎn)進入左右(yòu)風室，由于(yú)左右支管(guǎn)結構對稱(cheng)，因此隻取(qu)其中左風(feng)室支管進(jìn)行建模研(yan)究。該測量(liàng)管道✨管徑(jìng)D爲800mm，管道具(jù)體尺寸見(jian)圖1(d)。


　　管道内(nèi)介質爲150~160℃的(de)空氣，密度(dù)爲0.8509kg/m3,動力粘(zhān)度爲2.4×10-5~Paos，操作(zuò)壓力爲9000~9500Pa，數(shù)字化☔标定(dìng)時選取刻(ke)度流量45000Nm3/h，最(zui)大流量40000Nm3/h，常(chang)用♌流量爲(wei)20000Nm'/h,最小流🌈量(liang)10000Nm3/h。
　　根據現場(chang)測量獲得(de)三号鍋爐(lu)一次風管(guǎn)道尺寸，确(que)定管🌈道🔴計(ji)算模型。見(jiàn)圖1(a)爲一次(ci)風總進風(fēng)管道，風機(jī)位于流量(liàng)計安裝位(wei)置下層約(yue)6.7D處，流體自(zì)下向上流(liu)動，管道上(shàng)方彎頭距(jù)離流量計(jì)安裝位置(zhi)大于6D，此處(chu)㊙️安裝直管(guan)段長度符(fú)合插入式(shi)流量計的(de)直管段要(yao)求，因此不(bu)必進行模(mo)拟分⭕析。一(yī)次風總進(jìn)風管道後(hou)方進入空(kong)氣預熱器(qi)加熱後分(fen)成左右兩(liang)條支❗管進(jìn)入左右風(fēng)室，由于左(zuǒ)右支管結(jié)構對稱，因(yīn)此隻取其(qi)中♻️一次風(feng)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(rè)風左支管(guan)出口垂直(zhí)管道和一(yi)次風熱風(feng)🤟左支管入(rù)口水平管(guan)道。根據三(sān)号鍋爐一(yi)次風熱風(feng)左支管管(guan)道參數建(jiàn)立三維模(mo)型，見圖1(d),圖(tú)👅中标注位(wèi)置爲原旋(xuan)翼🧡式流量(liàng)🔆計安裝位(wèi)置。
2流場分(fèn)析
　　根據數(shu)字化流場(chǎng)分析技術(shù)，采用現場(chang)提供的運(yùn)行參數對(dui)管道流場(chang)進行數值(zhi)計算，以常(chang)用流量20000Nm3/h爲(wèi)例，其分析(xi)結果見圖(tu)2。流體從右(you)側入口向(xiang)下進入管(guan)道，經過彎(wan)頭後水平(píng)流動😘，在第(di)二個彎頭(tóu)🔞後存在T形(xíng)支管，原有(yǒu)旋翼型流(liu)量計安裝(zhuāng)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(bìng)未恢複，又(you)因爲T形支(zhī)管影響，此(cǐ)處流速分(fen)布并不均(jun1)勻🌈，原旋翼(yi)型流量計(ji)安裝在此(cǐ)處容易産(chan)生計量誤(wu)差。



　　在流量(liàng)計安裝直(zhi)管段沿流(liú)體流動方(fang)向每隔0.5m取(qǔ)一⭐個橫截(jie)面，共7個面(mian)積相等截(jie)面，流速分(fèn)布見圖3(a)，各(gè)橫截面平(ping)均流速分(fèn)布見圖3(b)，可(kě)以看出，随(suí)着與彎頭(tou)距離的增(zeng)大截面平(ping)均流💯速波(bo)動逐漸減(jian)🏃🏻小。現場原(yuan)旋翼型流(liú)量計安裝(zhuāng)坐标爲Z=1.4m附(fu)近，見圖3(b)，與(yǔ)彎頭距離(lí)較短，此處(chù)流場受彎(wan)頭影響🐇明(míng)顯，流速波(bō)動劇烈，引(yin)起流量測(ce)量不準，根(gen)據直管段(duan)各🔆截面流(liú)速分布🌈選(xuan)擇流速平(ping)穩截面安(an)裝插入♌式(shì)流量計見(jian)圖3(b)。
　　圖4爲插(chā)入式流量(liàng)計模型圖(tu)，該插入式(shì)流量計的(de)取壓孔㊙️位(wèi)❗于傳感器(qi)下端，且正(zhèng)負壓側角(jiao).度保持一(yi)定的匹配(pèi)關系，流量(liang)計表面👣采(cai)用表面噴(pēn)塗技術，可(ke)保證介質(zhi)不易在取(qu)壓孔堵塞(sai)，防止髒污(wu)☎️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(gēn)據需要配(pei)備吹💰掃裝(zhuang)置。該插☂️入(ru)式流量計(jì)所需直管(guǎn)段短，例如(rú)該工🔱況🎯的(de)管道類型(xíng)隻需要4D的(de)直管段。還(hai)具有量程(chéng)比大、精度(dù)高、可在線(xian)安裝等優(you)點。

3标定結果(guo)及安裝位(wèi)置
　　綜上分(fèn)析，插入式(shì)流量計最(zuì)合适的安(an)裝位置爲(wei)圖5的紅色(se)标注位置(zhi)。爲了便于(yu)實際工程(chéng).中的安裝(zhuāng)，進一步給(gei)出了插入(rù)式流量計(jì)的安裝位(wei)置，見圖5，插(cha)入式流量(liang)🌈計沿豎直(zhi)方向♋插入(ru)深度爲400mm,距(ju)離左彎頭(tou)起始線(直(zhi)管段與主(zhu)流🍓方向下(xià)遊彎頭交(jiao)接處)594.5mm。至此(ci)，插入式流(liú)量傳感器(qi)的最終位(wei)置确定，進(jìn)👄而分析其(qi)計🔴量精度(dù)。

流量計類(lei)型	工況/(Nm3/h)	差(chà)壓/Pa	儀表系(xì)數K	結果
插(chā)入式流量(liàng)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(dà)流量40000	826.948	0.504727053
	常用(yong)流量20000	205.972	0.505663118
	最小(xiao)流量10000	52.537	0.500615235

　　根據(ju)表1可得，測(cè)風管道上(shàng)安裝插入(ru)式流量計(ji)後的平😄均(jun)儀表系數(shù)爲0.5051，儀表線(xian)性度0.65%，符合(hé)1級精度表(biao)，最小流量(liàng)的工🍉況下(xia)産生差壓(yā)值52.54Pa，能夠滿(man)足工程測(ce)量需求。
4結(jié)論
　　綜上所(suǒ)述，通過對(duì)一次風熱(rè)風左支管(guan)風量測量(liàng)進行數值(zhi)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(yòu)受到T形支(zhī)管影響，流(liú)速分布并(bìng)不均勻，采(cǎi)用🥵以下手(shǒu)段可以提(tí)高風量測(cè)量的精度(du)。
1)選擇不同(tóng)測量原理(lǐ)的、管道長(zhǎng)度能夠滿(mǎn)足性能與(yu)直管㊙️段😘要(yao)求📱的流量(liàng)計;
2)對熱-次(cì)風管道進(jìn)行數值模(mo)拟，研究風(feng)量管道的(de)流場💋分布(bù)規📱律，并據(jù)此尋找流(liú)場穩定的(de)位置，進而(er)确定流量(liàng)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(kuàng)條件下的(de)分析，确定(dìng)了插💛入式(shì)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(liàng)需求。由于(yú)左右風室(shì)管道的結(jié)構㊙️對稱，一(yi)次風熱風(fēng)左支🐆管數(shu)值模拟結(jie)果可對稱(cheng)移植到一(yi)次風熱風(fēng)右支管使(shǐ)用。

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