大管徑橫截面流量計的概述:
大管徑橫截面流量計是一個標(biāo)準(zhǔn)的Z橫截面,示出了截面的質(zhì)心和剪切中心以及計算的橫截面特性: 橫截面和用戶自定義截面網(wǎng)格劃分將存儲在橫截面庫文件中??梢杂肔ATT命令將梁橫截面屬性賦給線實(shí)體。
一、 隨著電廠自動化控制水平的進(jìn)步,燃煤鍋爐的負(fù)荷、煤粉量及配風(fēng)量需要實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測和自動協(xié)調(diào)控制,使鍋爐一、二次配風(fēng)合理,各風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速均勻,就可以保證鍋爐燃燒穩(wěn)定,提高鍋爐效率,和經(jīng)對于生產(chǎn)過程的技術(shù)分析濟(jì)核算等是十分必要的。 但是,迄今為止,存在風(fēng)速的測量與標(biāo)定都比較困難,測量的準(zhǔn)確度比較底(達(dá)不到壓力和溫度的測量水平),流量計的通用性差等問題。引起這些問題的原因,主要有以下三個原因: 1、流體性質(zhì)的多樣性:壓力與溫度參數(shù)的高低;流體中含塵量的多少;流體粘度的差別;單相流體與多相流體的區(qū)別,等等。這些物性會影響流體狀態(tài),在流量測量中必須加以考慮,但又很難精確。 2、管路系統(tǒng)的多樣性:管道的直與彎的區(qū)別;圓截面與非圓截面的區(qū)別;直管段長短不一樣,等等。都會影響流動狀態(tài),使流量測量復(fù)雜化。 3、流動狀態(tài)的多樣性:由于以上流體的物性和采用管道的不同,會影響到流體的流動狀態(tài),諸如旋轉(zhuǎn)流和脈動流;層流、紊流;流動是否達(dá)到充分發(fā)展,等等。 以上三種影響流量測量的因數(shù),要求我們必須針對被測對象的實(shí)際情況選擇合適的流量計。 *,由于火力發(fā)電廠鍋爐二次風(fēng)管道的直管段極短,或者幾乎沒有;而且二次風(fēng)的管道在極有限的距離內(nèi),分布有T形管道、L形管道、調(diào)節(jié)風(fēng)門、變徑管等,使管道內(nèi)二次風(fēng)的流動狀態(tài)變化莫測,這就使得二次風(fēng)的測量成為非常困難的事情。在許多場合就不測量了。 在必須測量的場合,不得不采用機(jī)翼型測量裝置,但這只是一個無奈之舉。因?yàn)闄C(jī)翼型測量裝置的主要缺點(diǎn),就是要大大減少二次風(fēng)的流通面積,一般要減少50%-60%左右。為了在減少一半以上流通面積的情況下,仍然要保持應(yīng)有的風(fēng)量,以維持正常的發(fā)電復(fù)核的要求,就必須提高風(fēng)機(jī)的功率,增大能源消耗;即使如此,因機(jī)翼型結(jié)構(gòu)仍比較長,在一些場合,仍然不能使用機(jī)翼型測量裝置;即使已安裝了機(jī)翼型測量裝置,因?yàn)榍昂笾惫艿啦粷M足,無法保證測量精度。一般在使用機(jī)翼型測量裝置時,都要進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定,但如果沒有直管段,標(biāo)定也不會準(zhǔn)的。因此,采用機(jī)翼型測量裝置測量二次風(fēng)很難保證準(zhǔn)確而穩(wěn)定的測量。其他的裝置,比如皮托管、勻速管,更不可能實(shí)現(xiàn)對二次風(fēng)的測量。還有一類測速裝置,比如葉輪的、渦街的、熱式的流量計,雖然沒有壓力損失,但其對測量管道的直管段也一定的要求,否則也無法保證有準(zhǔn)確的測量。 HJM橫截面式流量計是*可以*的實(shí)現(xiàn)對二次風(fēng)測量的流量計。它有四方面的優(yōu)點(diǎn): 1.它可以滿足任何一個二次風(fēng)管道的安裝要求,只要有250-300mm長的安裝位置,就可以安裝。 2. 不需要進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定(該流量計不需要流量系數(shù),而且工業(yè)現(xiàn)場的標(biāo)定也是基于橫截面式流量計的原理),就能夠保證足夠高的測量準(zhǔn)確性; 3.不受不規(guī)則流體、甚至是多向旋轉(zhuǎn)氣流的影響; 4.壓力損失很小。 二、工作原理 由于沒有足夠的直管段,通過管道橫截面上各點(diǎn)的流速不一樣,很難找到一個能代表平均流速的一個點(diǎn)。如果管道內(nèi)的流速是穩(wěn)定、確切的形式,則在管道中流速分布是自管壁等于零連續(xù)變化到管道中心的zui大流速。因此在中間的變化過程中總可以找出一個點(diǎn),在這個點(diǎn)上所測的流速即是平均流速。以上的敘述是在有充足直管道中氣流與分布一定規(guī)律的前提下。這在實(shí)際工作現(xiàn)場是很難做到的,特別是二次風(fēng),極無規(guī)律。在這種情況下,如果利用測點(diǎn)速的裝置(S型皮托管),測某一直線的線速度(勻速管、阿紐巴、威力巴)來推算出該截面的平均速度,簡直無準(zhǔn)確精度可言。 由于管道中的流速不等于常數(shù),實(shí)際風(fēng)速分布也沒有一定的規(guī)律可遵循,但可以將測量流速的截面分割為許多小的單元面積A。假設(shè)每個單元面積內(nèi)的流速為V,則總的流量就等于流過多個所有小單元面積的流量之和。即: 此方法稱之為速度面積法。標(biāo)準(zhǔn)化組織已肯定了這種方法,并制定了相應(yīng)的測量規(guī)范。當(dāng)單元面積分割的越多,所測的流量應(yīng)越準(zhǔn)確。橫截面式流量計,就是基于這個原理而設(shè)計出來的,并在實(shí)際應(yīng)用中得到了證實(shí)。 單元面積劃分的原則 1、矩形管道:將矩形管道的長邊和短邊分別按等長度的原則,將矩形管道的橫截面平均分成若干個面積相同的小單元。測量每個小單元中心點(diǎn)的流速,在將所有小單元的流速之和平均,即是整個大橫截的平均流速。 2、圓形管道:將圓形管道截面分割成若干個面積相等的同心圓環(huán)(*為圓),測出每個圓環(huán)的流速,然后再將所有圓環(huán)(包括*圓)的流速平均化,即得到該圓截面的平均流速。 三、優(yōu)勢 橫截面式流量計有兩個zui突出的優(yōu)勢,也是其它所有流量計不能與之相比的。 優(yōu)勢之一:無需任何直管段。只要有250—300mm的安裝位置,就能保證準(zhǔn)確的測量。