開展(zhan)貧料UF6氣體(ti)質量流量(liang)測量應不(bu)影響鈾離(li)心濃縮廠(chang)的正常運(yun)行,質量流(liu)量測量裝(zhuang)置應阻力(li)小、量程範(fan)圍寬、精度(du)高、免維護(hu),因此傳統(tong)的
單孔孔(kong)闆流量計(ji)
并不适用(yong)于鈾離心(xin)濃縮廠貧(pin)料流量的(de)測量。爲此(ci),引入了平(ping)衡流量計(ji)
,并開展了(le)其在鈾心(xin)濃縮廠UF6貧(pin)料流量測(ce)量中的初(chu)步應用研(yan)究。平衡流(liu)量計測鈾(you)離心濃縮(suo)廠貧料流(liu)量研究
1平(ping)衡流量計(ji)設計
平衡(heng)流量計的(de)原理基于(yu)伯努利方(fang)程,核心是(shi)特殊優化(hua)設計的多(duo)孔圓盤節(jie)流整流傳(chuan)感器。由于(yu)多孔孔闆(pan)節流裝置(zhi)具有整流(liu)作用,相比(bi)單孔孔闆(pan)有許多優(you)點,如精度(du)高(0.3%~0.5%)、壓損小(xiao)(10%~30%)、流比範圍(wei)大(>10:1)、直管段(duan)長度要求(qiu)大幅縮減(jian)(前後各2D)、耐(nai)用、節能,因(yin)此可用于(yu)鈾離心濃(nong)縮廠貧料(liao)氣體質量(liang)流量的測(ce)量。圖1爲平(ping)衡流量計(ji)結構示意(yi)圖。管道上(shang)包含.了2台(tai)壓力傳感(gan)器和1台溫(wen)度傳感器(qi),用來測量(liang)孔闆前的(de)絕對壓力(li)和孔闆前(qian)後的差壓(ya)以及氣體(ti)的溫度。将(jiang)2個壓力和(he)1個溫度的(de)電信号(4~20mA)接(jie)入到計算(suan)機,通過軟(ruan)件編程,即(ji)可實現氣(qi)體質量流(liu)量的在線(xian)測量功能(neng)。
2流量系(xi)數測定與(yu)驗證
貧料(liao)收料采用(yong)單線運行(hang)模式,用平(ping)衡流量計(ji)共進行了(le)5次測量實(shi)驗,每次實(shi)驗持續5~15d不(bu)等,累積收(shou)料量從10~30t不(bu)等,實驗數(shu)據列于表(biao)1。
由表1數據(ju)可見,流量(liang)系數k并不(bu)是一個定(ding)值,前後偏(pian)差較大,這(zhe)是由于當(dang)平衡流量(liang)計投入現(xian)場使用時(shi),因安裝不(bu)規範以及(ji)氣體流動(dong)情況發生(sheng)變化,都會(hui)造成k值的(de)變化,因此(ci),在這種情(qing)況下,不能(neng)将平衡流(liu)量計直接(jie)用于質量(liang)流量的測(ce)量,必須對(dui)k值進行修(xiu)正。
圖2示出(chu)流量系數(shu)随壓力p與(yu)差壓△p比值(zhi)的變化。根(gen)據圖2可知(zhi),流量系數(shu)随p/△p的增大(da)而增大,近(jin)似對數關(guan)系,利用圖(tu)中公式對(dui)流量系數(shu)進行了拟(ni)合,拟合結(jie)果爲a=0.1158,b=0.8408。因此(ci),可将流量(liang)系數k看作(zuo)是一個随(sui)p/△p變化的數(shu)值,将此函(han)數關系寫(xie)入軟件中(zhong),即可用于(yu)貧料流量(liang)的測量,然(ran)後将測量(liang)結果再與(yu)稱重秤的(de)計算值進(jin)行比較。
系(xi)數修正後(hou),工廠采用(yong)單線進行(hang)收料時,平(ping)衡流量計(ji)在線監測(ce)貧料質量(liang)流量與工(gong)廠利用稱(cheng)重值的比(bi)較列于表(biao)2,可看出,平(ping)衡流量計(ji)的測量結(jie)果與工廠(chang)計算值之(zhi)間的相對(dui)偏差好于(yu)0.70%,能滿足濃(nong)縮廠日常(chang)貧料流量(liang)在線監測(ce)的需求。
3結(jie)論
本文利(li)用設計加(jia)工的平衡(heng)流量計實(shi)現了鈾離(li)心濃縮廠(chang)貧料流量(liang)的在線測(ce)量功能。首(shou)先利用稱(cheng)重值和推(tui)導出的流(liu)量計算公(gong)式計算出(chu)了流量系(xi)數,由于在(zai)實際測量(liang)過程中,流(liu)量系數并(bing)不固定,因(yin)此采用了(le)靜壓差壓(ya)比值對數(shu)模型來進(jin)行修正。
修(xiu)正後的測(ce)量結果表(biao)明,貧料收(shou)料在單線(xian)運行模式(shi)下,靜壓差(cha)壓比值在(zai)4.2~9.2區間,且流(liu)量範.圍在(zai)2336~25.63g/s區間時,測(ce)量結果較(jiao)好。
當貧料(liao)收料運行(hang)于雙線模(mo)式時,其靜(jing)壓差壓比(bi)值會超出(chu)4.2~9.2區間,因此(ci)平衡流量(liang)計還需進(jin)一步實驗(yan)以确定其(qi)流量系數(shu)修正模型(xing)是否還适(shi)用,從而進(jin)一步滿足(zu)鈾離心濃(nong)縮廠實際(ji)貧料流量(liang)測量需求(qiu)。
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