摘要:孔(kong)闆流量(liang)計
在核(he)電廠中(zhong)應用廣(guang)泛。以某(mou)核電廠(chang)孔闆流(liu)量計爲(wei)例,通過(guo)6個假設(she)流量點(dian)在同等(deng)壓力波(bo)動下儀(yi)表顯示(shi)誤差的(de)計算,分(fen)析了孔(kong)♍闆流量(liang)計的工(gong)作誤差(cha)及誤差(cha)趨🌍勢,有(you)利于孔(kong)闆流量(liang)計的正(zheng)确🧑🏽🤝🧑🏻使用(yong)。
1概述
孔(kong)闆流量(liang)計是壓(ya)差流量(liang)計的一(yi)種,是使(shi)用廣泛(fan)、曆史久(jiu)的一🌂種(zhong)流量測(ce)量儀表(biao),在核電(dian)廠有廣(guang)泛使用(yong)🏃🏻。在核電(dian)的調試(shi)過程中(zhong),不同工(gong)況下的(de)流量跨(kua)度較大(da),連接孔(kong)闆流量(liang)計的測(ce)量誤差(cha),正确的(de)使用孔(kong)闆💘流量(liang)計對調(diao)試結果(guo)的影響(xiang)較大。筆(bi)者分⁉️析(xi)了不同(tong)流量下(xia)孔闆流(liu)量計的(de)誤差,孔(kong)闆流量(liang)👨❤️👨計的使(shi)用有一(yi)定的指(zhi)導作用(yong)。
2孔闆流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理
孔闆(pan)流量計(ji)就是在(zai)管道中(zhong)放置一(yi)個比管(guan)道内徑(jing)🌐還小的(de)孔闆。在(zai)孔闆前(qian)流體穩(wen)定的向(xiang)前流動(dong),流體流(liu)過孔闆(pan)時,由于(yu)孔💁徑變(bian)小,截面(mian)積收縮(suo),使穩定(ding)流動狀(zhuang)态被打(da)破。在孔(kong)闆附近(jin)收🚩縮處(chu),流體的(de)流速會(hui)增加,這(zhe)樣流體(ti)的靜壓(ya)力就會(hui)增加,在(zai)孔闆前(qian)後會造(zao)成靜壓(ya)差✔️。産生(sheng)的靜壓(ya)差和流(liu)體的流(liu)量有關(guan),流㊙️量越(yue)大靜壓(ya)差也越(yue)大,通過(guo)測量靜(jing)壓差就(jiu)可以來(lai)測量流(liu)體的流(liu)量🐕。根據(ju)流體力(li)學基本(ben)知識,流(liu)體經🈲過(guo)節流後(hou),壓降與(yu)流速的(de)平方成(cheng)正比🈲,即(ji)💋:
式(3)中:U0爲(wei)孔闆流(liu)量計輸(shu)出;UI爲孔(kong)闆壓差(cha)輸出;t爲(wei)0點輸出(chu)值。
3孔闆(pan)流量計(ji)示數波(bo)動分析(xi)
以某核(he)電廠孔(kong)闆式流(liu)量計爲(wei)例,型号(hao)爲ROSEMOUNT1152DP5N92T1917;流量(liang)範圍爲(wei)0~1200m3/h;壓差範(fan)圍爲0~200kPa;壓(ya)差傳感(gan)器輸出(chu)電流範(fan)圍爲4~20mA;流(liu)量計輸(shu)出電流(liu)範圍爲(wei)⭐4~20mA。公式🤞(2)和(he)(3)可轉化(hua)爲
同理(li),當孔闆(pan)流量計(ji)顯示流(liu)量爲300m3/h左(zuo)右時,此(ci)時儀表(biao)輸出U0約(yue)爲8mA,壓差(cha)傳感器(qi)輸出UI約(yue)爲5mA,孔闆(pan)壓差約(yue)爲12.5kPa。
如果(guo)差壓出(chu)現+0.5%的波(bo)動,流量(liang)的變化(hua)率爲4%.
如(ru)果差壓(ya)出現-0.5%的(de)波動,流(liu)量的變(bian)化率爲(wei)-4%.
當孔闆(pan)流量計(ji)顯示流(liu)量爲400m3/h左(zuo)右時,儀(yi)表輸出(chu)U0約爲9.33mA,壓(ya)差傳感(gan)器📱輸出(chu)UI約爲5.78mA,孔(kong)闆壓差(cha)約爲22.22kPa。
如(ru)果差壓(ya)出現+0.5%的(de)波動,流(liu)量的變(bian)化率爲(wei)2.38%.如果差(cha)壓出👈現(xian)💋-0.5%的波💃動(dong),流量的(de)變化率(lü)爲-2.13%.當孔(kong)闆流量(liang)計顯示(shi)流量爲(wei)600m3/h左⚽右時(shi),儀表輸(shu)出U0約爲(wei)12mA,壓差傳(chuan)感器輸(shu)出UI約爲(wei)8mA,孔闆壓(ya)差約爲(wei)50kPa。
如果差(cha)壓出現(xian)+0.5%的波動(dong),流量變(bian)化率爲(wei)0.5%.
如果壓(ya)差出現(xian)-0.5%波動,流(liu)量變化(hua)率爲-1%.
當(dang)孔闆流(liu)量計顯(xian)示流量(liang)爲800m3/h左右(you)時,此時(shi)儀表輸(shu)出U0約✂️爲(wei)14.67mA,壓差傳(chuan)🔞感器輸(shu)出UI約爲(wei)11.26mA,孔闆壓(ya)差約爲(wei)88.89kPa。
如果差(cha)壓出現(xian)+0.5%的波動(dong),流量變(bian)化率爲(wei)0.59%.
如果壓(ya)差出現(xian)-0.5%波動,流(liu)量變化(hua)率爲-0.53%.
當(dang)孔闆流(liu)量計顯(xian)示流量(liang)爲1000m3/h左右(you)時,儀表(biao)輸出U0約(yue)爲17.33mA,壓差(cha)傳感器(qi)💁輸出UI約(yue)爲15.11mA,孔闆(pan)壓差約(yue)爲138.89kPa。
如果(guo)差壓出(chu)現+0.5%的波(bo)動,流量(liang)變化率(lü)爲0.35%.
如果(guo)差壓出(chu)現-0.5%的波(bo)動,流量(liang)變化率(lü)爲-0.4%.
通過(guo)對6個流(liu)量點的(de)計算可(ke)以發現(xian),在同等(deng)壓力波(bo)動下🐇,150m3/h時(shi)孔👅闆👈式(shi)流量計(ji)顯示值(zhi)誤差最(zui)大,可達(da)到儀表(biao)量程的(de)17.5%,如果流(liu)量💃繼續(xu)⛹🏻♀️減小,則(ze)儀表顯(xian)示的誤(wu)差😍會更(geng)大。其次(ci)是🌈600m3/h,而1000m3/h時(shi)的誤差(cha)最小,如(ru)圖1所示(shi),即在流(liu)量較小(xiao)時,孔闆(pan)壓差的(de)波動對(dui)☎️流量計(ji)的顯示(shi)影響⛷️較(jiao)大,随着(zhe)流量的(de)增大,孔(kong)闆壓差(cha)波動☂️對(dui)流量計(ji)顯💚示的(de)影響減(jian)小。
4結論(lun)
當壓孔(kong)闆流量(liang)計流量(liang)很小時(shi),流體細(xi)微的擾(rao)動(比如(ru)管道振(zhen)🥰動、泵出(chu)口壓力(li)的微小(xiao)波動)都(dou)會造成(cheng)差壓流(liu)量計顯(xian)示劇烈(lie)變化,如(ru)流體流(liu)量爲150m3/h時(shi),流體壓(ya)差有1kPa的(de)波動,流(liu)量計波(bo)動達到(dao)17.5%。流量逐(zhu)🔞漸增大(da),孔闆壓(ya)差波動(dong)對壓差(cha)式流量(liang)計顯示(shi)的影響(xiang)越小。
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