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| 旋渦流量計在鍋爐送風流量丈量中的運用 |
0 導言 旋渦流量計是一種速度式流量計，可用于丈量液體、氣體和蒸汽等多種介質的流量，具有丈量規(guī)模寬、無運動部件、壓力損失小、作業(yè)牢靠、度高及設備和保護方便等優(yōu)點，運用對比廣泛。下面介紹旋渦流量計在某熱電廠鍋爐送風流量丈量中的詳細運用，并結合實際，詳細剖析運用中存在的疑問及相應的解決辦法。 1 旋渦流量計作業(yè)原理 旋渦流量計又稱渦街流量計，它是運用有規(guī)律的旋渦剝離表象來丈量流體流量的。如圖1所示，在管道中筆直于流體活動方向插入一根非流線形的阻流體（也叫旋渦發(fā)作體），當流體的雷諾數達到必定數值時，流體在阻流體兩邊交替地別離釋放出兩列規(guī)矩的交織排列的旋渦渦街，在必定的流速規(guī)模內，旋渦的別離頻率正比于流量。
假如設兩列旋渦間的間隔為h，同列相鄰兩個旋渦間的間隔為L，則當h/L=0.281時，所發(fā)作的旋渦是周期性和安穩(wěn)的。此刻，關于圖1所示圓柱形旋渦發(fā)作體發(fā)作的旋渦，其單側頻率f可表示為式中：f為單側旋渦頻率，Hz；St為斯特勞哈爾數，無量綱，數值巨細與旋渦發(fā)作體形狀和流體雷諾數有關；v為流體均勻流速，m/s；d為圓柱體直徑，m。
當流體雷諾數在2×104～7×106規(guī)模（這是外表的正常作業(yè)規(guī)模）以內時，斯特勞哈爾數可視為常數，這時，旋渦發(fā)作的頻率與流體均勻流速成正比，測得頻率f即可求得流體的體積流量（1-2）。 旋渦頻率的丈量可選用熱、電、聲等多種辦法，如熱敏檢查法、應力檢查法、電容檢查法、超聲檢查法等，這些辦法是運用靈敏元件把旋渦處的壓力、流速或密度等參數的周期性改變轉換為周期性的電信號，然后經擴大整形等處理后得到方波脈沖，zui終由二次外表顯現、記載或累積（1）。 2 旋渦流量計在鍋爐送風流量丈量中的運用 送風流量是電站鍋爐非常重要的熱工參數之一，其巨細不僅可反映送風機的作業(yè)狀態(tài)，一起也是組建燃燒主動控制體系*的變量（1）。 送風管道的橫截面多為矩形，且狀況對比復雜，流量的丈量存在必定的難度。這篇文章選用旋渦流量計對送風流量進行丈量，收到了對比好的效果。 2.1 丈量體系構成及原理 旋渦流量丈量體系由傳感器、轉換器及顯現/記載儀等組成。如圖2所示。其中，傳感器首要包含旋渦發(fā)作體和旋渦檢查器，用于把待測送風流量轉換成相應的頻率信號；轉換器將變送器輸出的頻率信號進行擴大和整形等處理，zui終輸出4～20mADC規(guī)范信號；顯現/記載儀接納轉換器的輸出信號，顯現/記載待測送風流量的巨細。 2.2 運用疑問剖析 對旋渦流量計作業(yè)原理剖析可知，在實際運用中，旋渦流量計有非常嚴格的技能請求，假如外表及配套設備選型、設備條件、設備辦法、作業(yè)環(huán)境以及運用與保護等方面不能滿意有關請求，就會導致丈量誤差增大或示值不穩(wěn)，乃至不能正常丈量。現將實際運用中的有關疑問總結如下。 2.2.1 外表選型疑問 1）旋渦流量計的可測下限流量除受檢查元件靈敏度影響外，首要與下限雷諾數有關，而雷諾數又與流場的幾許特征尺度、流體的密度、黏度及活動速度等要素有關。假如在下限雷諾數以下作業(yè)，則斯特勞哈爾數就不再是常數，旋渦流量計也就進入非線性作業(yè)區(qū)，這將增大丈量誤差。 2）被測流體的常用流量應處在外表丈量規(guī)模的1/2～2/3之間，以減小丈量誤差。假如外表量程挑選過大，則可能會形成流量計無瞬時流量顯現。此刻，一是能夠調低流量計下限截止頻率，這么做盡管能夠使流量計正常作業(yè)，但會形成丈量精度下降；二是替換小標準的旋渦流量計（3）。 3）用旋渦流量計丈量送風流量有必要思考溫度和壓力補償疑問，應一起挑選合適的溫度、壓力丈量外表及智能流量積算儀，并且，這些配套外表及旋渦流量計之間有必要樹立的流量、溫度、壓力和參閱溫度、參閱壓力的對應關系（5），否則會形成很大的丈量誤差。 2.2.2 設備疑問 1）在挑選設備場所時，應盡量避開強電設備、高頻設備、強開關電源、高溫熱源、輻射熱源、高濕環(huán)境及強腐蝕氛圍等，并應盡量防止碰撞沖擊和機械振蕩，尤其是在水平面上與管道軸線筆直方向上的振蕩。鍋爐送風管道的機械振蕩對比大，這是運用旋渦流量計遇到的zui大疑問。旋渦流量計在管道振蕩慣性力的效果下，會發(fā)作振蕩攪擾，當被測介質流速較大時，就會使波形失真，攪擾脈沖輸出數量（4），進而影響丈量精度。實際中，可思考選用設備管道支架、加裝減振設備或加強濾波等辦法，當然也可挑選抗振型旋渦流量計，它可在必定程度上減小振蕩對流量丈量精度的影響。 2）旋渦流量計對脈動流、旋轉流及流速散布畸變等活動特性的影響對比靈敏，有必要留意上、下流阻流件（如閥門、溫度傳感器等）的散布，并確保上、下流有滿足的直管段長度。關于被測流體的脈動頻率，假如其處在旋渦流量計的頻帶以內時，會對丈量精度發(fā)作影響，尤其是在脈動頻率與旋渦頻率合拍時，會損壞外表的正常作業(yè)，乃至損壞外表。必要時，可思考在旋渦流量計上游管路上加裝緩沖器或節(jié)省孔板，以衰減脈動壓力，減小脈動對丈量的影響。 3）配管內徑DP應與流量計內徑DN一樣，如有差異，則應滿意0.98DN≤DP≤1.05DN，否則會增大丈量誤差。在設備旋渦流量計時，應堅持流量計與丈量管道同心，其不一樣心度應小于0.05DN，假如設備偏心，則會下降丈量精度。 2.2.3 運用與保護疑問 1）目前所運用的旋渦流量計多為智能型外表，外表設備好后，為確保流量丈量精度，用戶有必要依據自個的實際需要設置有關參數，首要包含：流體類型挑選、流體zui小密度設定、外表系數（依據實際管徑、常用流速及管道粗糙度等斷定）的設定、規(guī)范作業(yè)溫度和壓力設定、截止頻率設定、量程設定及輸出參數（4～20mA或脈沖）挑選等。智能型旋渦流量計都具有流量校正和自確診功用，它可依據不一樣工況主動進行有關參數的校正和誤差分段修正，這可在必定程度上進步流量丈量的度。 2）應對外表進行定時校準，以確保外表長時間作業(yè)的性。 3）假如流量計丈量管阻塞或檢查元件被臟污介質粘附，應及時進行清潔，避免影響丈量精度。 3 結束語 旋渦流量計的運用條件對比嚴苛，影響其丈量度的要素也較多，經過對其作業(yè)原理及丈量體系各個環(huán)節(jié)的仔細剖析，并采納相應的辦法，在必定程度上確保了旋渦流量計的安穩(wěn)運行和丈量。 |
