摘要：在(zài)熱電行(háng)業中，同(tóng)一工況(kuàng)下不同(tóng)類型的(de)流量☂️計(ji)往🔞往🔴會(huì)達到不(bú)同的測(cè)量精度(du)等級，進(jìn)而影響(xiǎng)到後續(xu)生産運(yun)行。以計(jì)👨‍❤️‍👨算流體(tǐ)力學爲(wei)依據，采(cǎi)用數字(zi)化分析(xi)技術和(he)工況标(biāo)定的方(fang)🔞法，分析(xi)了現場(chang)旋翼式(shì)流量計(ji)産生測(ce)量🔞誤差(cha)的原🐕因(yīn)，選擇了(le)合适的(de)位置安(ān)裝插入(ru)式流量(liang)計，并👄得(de)到了插(cha)入式流(liú)量計 的(de)精度等(deng)級。結果(guo)表明，在(zài)同一工(gong)況下，合(he)理的流(liu)量👄計安(ān)裝位置(zhi)以及合(hé)适的流(liú)量計類(lei)型，能夠(gou)顯著提(ti)高工業(yè)現場流(liú)量的測(cè)量精度(du)。
0引言
　　流(liú)量儀表(biǎo)在熱電(diàn)行業的(de)應用非(fei)常普遍(bian)，流量測(cè)量與供(gong)熱發電(diàn)的經濟(jì)性和安(an)全性緊(jǐn)密相關(guan)。随着工(gōng)業自動(dong)化🐇水平(ping)的提🔱高(gao)，對流量(liang)測量儀(yí)表精度(dù)的要👌求(qiu)也越來(lái)越嚴格(gé)。熱電行(háng)業現場(chang)常常存(cún)在大管(guan)徑、直管(guan)段不足(zú)、流量波(bō)動大等(deng)複雜工(gong)況，相❓同(tong)工況下(xia)🐆，不同的(de)流量計(jì)類型和(he)安裝位(wèi)置所能(neng)♋達到的(de)精度👉等(deng)級不同(tong)。對某熱(re)電廠一(yi)次風熱(rè)風左支(zhī)管風量(liang)測量進(jin)行了♊數(shù)字化分(fèn)析和工(gong)況标定(dìng)，分析現(xiàn)場原本(běn)采用的(de)旋翼式(shi)流量🚩計(ji)産生計(jì)量誤差(cha)的原因(yin)，選取合(hé)理的位(wei)置安裝(zhuang)插入式(shi)流量計(jì)并進行(hang)數字❤️化(huà)标定，解(jiě)決了測(cè)量精度(dù)問題。
1某(mǒu)熱電廠(chǎng)工況條(tiao)件
　　某熱(rè)電廠一(yī)次風總(zong)進風管(guan)後方進(jìn)入空氣(qì)預熱器(qì)加🛀🏻熱後(hou)☎️，分成左(zuǒ)右兩條(tiáo)支管進(jin)入左右(yòu)風室，由(you)于左♊右(you)支管結(jié)構對稱(cheng)，因☔此隻(zhi)取其中(zhōng)左風室(shi)支管進(jìn)行建模(mó)研究。該(gāi)測量管(guan)道管徑(jìng)D爲800mm，管道(dao)具體尺(chǐ)寸見圖(tú)1(d)。管道内(nei)介質爲(wei)150～160℃的空氣(qi)，密度爲(wei)0.8509kg/m3，動力粘(zhān)度爲2.4×10-5Pa?s，操(cao)作壓力(lì)爲9000～9500Pa，數字(zì)化标定(dìng)時選取(qu)刻度流(liu)量45000Nm3/h，最💋大(da)流量40000Nm3/h，常(cháng)用📐流量(liàng)爲20000Nm3/h，最小(xiǎo)流量10000Nm3/h。


　　根(gēn)據現場(chǎng)測量獲(huo)得三号(hào)鍋爐一(yī)次風管(guǎn)道尺寸(cùn)，确㊙️定管(guan)道計算(suan)㊙️模型。見(jiàn)圖1(a)爲一(yi)次風總(zǒng)進風管(guan)道，風機(ji)🌈位于流(liu)量計安(an)裝位置(zhì)下層約(yue)6.7D處，流體(ti)自下向(xiàng)上流動(dong)，管道上(shang)方彎頭(tóu)距離流(liu)量計安(an)裝位置(zhì)大于6D，此(ci)處安裝(zhuāng)直管❌段(duàn)長度符(fú)合插入(rù)式流量(liàng)計的直(zhí)管段要(yào)💚求，因此(cǐ)不必進(jin)行模拟(nǐ)分析。一(yī)次風總(zong)進風管(guan)道後方(fāng)進入空(kong)氣❗預🧑🏽‍🤝‍🧑🏻熱(re)器加熱(rè)後分成(cheng)左右兩(liǎng)條支管(guan)進入左(zuo)右風室(shi)，由于左(zuǒ)右支管(guan)結構對(dui)稱，因此(cǐ)隻取其(qi)中一次(cì)風熱風(feng)左支💜管(guan)進行建(jiàn)模研究(jiu)📱。圖1(b)、(c)火力(lì)發電插(cha)入式流(liu)‼️量計在(zai)熱電行(hang)業的應(ying)用爲所(suǒ)研究一(yī)次風熱(rè)風左支(zhi)管出口(kǒu)垂直管(guan)道和一(yī)次風熱(re)風左支(zhī)管入口(kou)水平管(guǎn)道。根據(ju)三⭐号鍋(guo)爐一次(cì)風熱風(fēng)左支管(guǎn)管道參(can)數建立(lì)三維模(mó)型，見👨‍❤️‍👨圖(tu)1(d)，圖中标(biao)注位置(zhì)爲原旋(xuán)翼式♈流(liú)量計安(an)裝位置(zhì)。
2流場分(fen)析
　　根據(jù)數字化(hua)流場分(fen)析技術(shu)，采用現(xian)場提供(gòng)的運行(háng)參數對(duì)管道流(liu)場進行(hang)數值計(jì)算，以常(chang)用流量(liang)20000Nm3/h爲例，其(qí)分析結(jie)果見💘圖(tu)2。流體從(cong)右側入(rù)口向下(xià)進入管(guǎn)道❌，經過(guò)彎☀️頭後(hòu)水平流(liú)動，在第(dì)二個彎(wān)頭後存(cun)在T形支(zhi)管，原有(you)旋翼型(xing)流量計(ji)安裝在(zai)T形支管(guan)上方，由(yóu)圖2(d)可知(zhi)，此處流(liú)場受彎(wan)頭影響(xiǎng)并未恢(huī)複，又因(yin)爲T形支(zhi)管影響(xiǎng)，此處流(liú)速分布(bù)并不均(jun)勻，原旋(xuan)翼型流(liu)量🛀🏻計安(an)💃🏻裝在此(cǐ)處容易(yi)産生計(ji)量誤差(chà)。



　　在流量(liàng)計安裝(zhuāng)直管段(duàn)沿流體(tǐ)流動方(fāng)向每隔(gé)0.5m取一個(ge)橫截面(mian)，共7個面(miàn)積相等(děng)截面，流(liú)速分布(bu)見圖3(a)，各(gè)橫截面(miàn)平均👣流(liu)速分布(bu)見圖3(b)，可(kě)以看出(chu)，随着與(yu)彎頭距(ju)離的增(zēng)大截面(miàn)♍平均流(liú)速波動(dòng)逐漸減(jiǎn)小。現場(chang)原旋翼(yi)型流量(liang)計安裝(zhuāng)坐标爲(wèi)Z=1.4m附近，見(jian)圖3(b)，與彎(wān)⭕頭距離(lí)較✍️短，此(ci)處流場(chǎng)💋受彎頭(tou)影響明(míng)顯，流速(sù)波動劇(ju)烈，引起(qi)☔流量測(ce)量不準(zhǔn)，根據直(zhí)管段各(ge)截面流(liu)速分布(bu)選擇流(liú)速平穩(wěn)🐆截面安(an)裝插入(rù)式流量(liàng)計見圖(tu)3(b)。

　　圖4爲插(chā)入式流(liu)量計模(mó)型圖，該(gāi)插入式(shi)流量計(ji)的取壓(ya)孔位于(yú)傳感器(qi)下端，且(qiě)正負壓(yā)側角度(du)保持一(yi)定的匹(pǐ)☀️配關系(xi)，流量計(ji)表面采(cai)用表面(mian)噴塗技(ji)術，可保(bǎo)證介質(zhì)不易在(zài)取壓孔(kǒng)堵塞，防(fáng)止髒污(wu)介質中(zhōng)的粘性(xing)雜質粘(zhan)連探頭(tóu)或阻塞(sāi)管道，現(xiàn)場安裝(zhuang)時可根(gēn)據需要(yào)配備吹(chuī)掃裝置(zhi)。該插入(ru)式流量(liàng)計所需(xu)直管段(duan)📐短，例如(rú)該工況(kuang)的管道(dào)類型隻(zhī)需要4D的(de)直管段(duan)😍。還具有(yǒu)量程比(bi)大、精度(dù)✊高、可在(zài)線安裝(zhuāng)等優點(dian)。
3标定結(jie)果及安(an)裝位置(zhì)
　　綜上分(fèn)析，插入(rù)式流量(liàng)計最合(he)适的安(ān)裝位置(zhì)爲圖5的(de)紅色标(biāo)注位置(zhi)。爲了便(bian)于實際(ji)工程中(zhong)的安裝(zhuāng)，進一步(bù)給出了(le)插入式(shì)流量計(ji)的安裝(zhuang)位置，見(jiàn)圖5，插入(ru)式流量(liang)計沿豎(shù)直方向(xiàng)插入深(shēn)度爲400mm，距(ju)離左彎(wan)頭起始(shǐ)線(直管(guan)❤️段與主(zhǔ)流方向(xiàng)下遊彎(wān)頭交接(jiē)處)594.5mm。至此(cǐ)，插入式(shi)流量傳(chuan)感器的(de)最終位(wèi)置确定(ding)，進而分(fen)析其計(ji)量精度(du)。


　　根據表(biǎo)1可得，測(cè)風管道(dào)上安裝(zhuāng)插入式(shi)流量計(ji)後的平(ping)㊙️均儀表(biao)系數爲(wèi)0.5051，儀表線(xian)性度0.65%，符(fu)合1級精(jīng)度表，最(zui)小流量(liàng)的工況(kuàng)下産生(shēng)差壓💛值(zhí)52.54Pa，能夠滿(man)足工程(cheng)測量需(xū)求。
4結論(lùn)
　　綜上所(suǒ)述，通過(guo)對一次(cì)風熱風(fēng)左支管(guan)風量測(cè)量進行(hang)數值模(mo)拟，發現(xian)原有旋(xuán)翼型流(liú)量計計(jì)量不準(zhun)的原因(yin)爲安🏃‍♀️裝(zhuāng)位⭐置處(chù)流場受(shòu)彎頭影(yǐng)響并未(wèi)恢複，又(you)受到T形(xíng)支管影(ying)響，流速(su)分布并(bing)不均勻(yun)，采用以(yǐ)下手段(duàn)可以提(ti)高風量(liang)測🌍量的(de)精度。
1)選(xuan)擇不同(tong)測量原(yuan)理的、管(guǎn)道長度(dù)能夠滿(mǎn)足性能(néng)與直管(guan)段要求(qiú)的流量(liang)計；
2)對熱(re)一次風(fēng)管道進(jin)行數值(zhí)模拟，風(feng)量管道(dào)的流場(chǎng)🔅分布規(guī)律🐆，并據(ju)此尋找(zhǎo)流場穩(wen)定的位(wèi)置，進而(ér)确定流(liu)量計的(de)安裝位(wèi)置；
3)通過(guò)對安裝(zhuang)後的流(liú)量計進(jìn)行工況(kuàng)條件下(xia)的分析(xī)，确定了(le)✉️插入式(shi)流量計(ji)的儀表(biao)系數、計(jì)量精度(dù)和最✂️小(xiǎo)差壓值(zhí)，均可滿(mǎn)足計量(liang)需求。由(you)于左右(you)風室管(guǎn)道的結(jie)構♌對稱(chēng)，一次風(feng)熱風左(zuo)支管數(shu)值模拟(ni)結果可(ke)💜對稱移(yí)植到一(yi)次風熱(rè)風右支(zhi)管使用(yòng)。

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