摘要:孔(kǒng)闆流量計
在核電(diàn)廠中應用廣泛。以(yi)某核電廠孔闆流(liu)量計爲例,通過🚶6個(ge)假設流量點在同(tóng)等壓力波動下儀(yí)表顯示誤差的計(ji)算,分析了孔闆流(liú)量計的工作誤差(chà)及誤差趨勢,有利(lì)于孔闆流量計的(de)正确使用。
1概述
孔(kǒng)闆流量計是壓差(cha)流量計的一種,是(shi)使用廣泛、曆史久(jiǔ)🈲的一🧑🏽🤝🧑🏻種流量測量(liàng)儀表,在核電廠有(yǒu)廣泛使用。在核👣電(diàn)的調試過程中,不(bu)同工況下的流量(liàng)跨度較大,連接孔(kǒng)闆流量計的測量(liang)誤差,正确的使用(yong)孔闆流量計對調(diào)試結果的影響較(jiao)大。筆者分析了不(bú)同⭐流量下孔闆流(liu)量計的誤差,孔闆(pan)流量計的使用有(you)一定的指導作用(yong)。
2孔闆流量計的工(gōng)作原理
孔闆流量(liang)計就是在管道中(zhōng)放置一個比管道(dào)内徑還小的孔闆(pan)。在孔闆前流體穩(wen)定的向前流動,流(liu)體流過孔闆時,由(yóu)于孔☔徑變小,截面(miàn)積收縮,使穩定流(liú)🔞動狀态被打破。在(zài)孔闆附近收縮處(chù),流體的流速會👨❤️👨增(zēng)加,這樣流體的靜(jìng)壓力就會增加,在(zai)孔闆前後會造成(chéng)靜壓差。産生的靜(jing)壓差和流體的流(liu)量有關,流量越大(dà)靜壓差也越大,通(tong)過測量靜壓差就(jiù)可以來測量流體(tǐ)🐉的流量。根據流體(ti)力學基本知識,流(liu)體經過節流後,壓(ya)降與流速的平方(fāng)成正比,即♋:
式(3)中:U0爲(wei)孔闆流量計輸出(chū);UI爲孔闆壓差輸出(chu);t爲0點輸💛出值。
3孔闆(pan)流量計示數波動(dòng)分析
以某核電廠(chang)孔闆式流量計爲(wei)例,型号爲ROSEMOUNT1152DP5N92T1917;流量範(fan)圍爲0~1200m3/h;壓差範圍爲(wèi)0~200kPa;壓差傳感器輸出(chū)電流範圍爲4~20mA;流量(liang)計輸出電流範圍(wéi)爲4~20mA。公式🐇(2)和(3)可轉化(huà)爲
同理,當孔闆流(liú)量計顯示流量爲(wèi)300m3/h左右時,此時儀表(biǎo)輸出U0約爲8mA,壓差傳(chuán)感器輸出UI約爲5mA,孔(kǒng)闆壓差約爲12.5kPa。
如果(guǒ)差壓出現+0.5%的波動(dong),流量的變化率爲(wei)4%.
如果差壓出現-0.5%的(de)波動,流量的變化(huà)率爲-4%.
當孔闆流量(liàng)計顯示流量爲400m3/h左(zuǒ)右時,儀表輸出U0約(yuē)爲9.33mA,壓差傳感器輸(shū)出UI約爲5.78mA,孔闆壓差(chà)約爲22.22kPa。
如果差壓出(chū)現+0.5%的波動,流量的(de)變化率爲2.38%.如果差(cha)壓🧡出現-0.5%的波動,流(liu)量的變化率爲-2.13%.當(dāng)孔闆流量計顯示(shi)流量爲600m3/h左㊙️右時㊙️,儀(yi)表輸出U0約爲12mA,壓差(chà)傳感器輸出UI約爲(wèi)8mA,孔闆壓差約爲50kPa。
如(ru)果差壓出現+0.5%的波(bō)動,流量變化率爲(wèi)0.5%.
如果壓差出現-0.5%波(bō)動,流量變化率爲(wèi)-1%.
當孔闆流量計顯(xiǎn)示流量爲800m3/h左右時(shí),此時儀表輸出U0約(yue)爲14.67mA,壓差傳感器輸(shū)出UI約爲12.15mA,孔闆壓差(cha)約爲88.89kPa。
如果差壓出(chu)現+0.5%的波動,流量變(biàn)化率爲0.59%.
如果壓差(chà)出現-0.5%波動,流量變(biàn)化率爲-0.53%.
當孔闆流(liú)量計顯示流量爲(wèi)1000m3/h左右時,儀表輸出(chu)U0約爲17.33mA,壓差傳感器(qi)輸出UI約爲15.11mA,孔闆壓(ya)差約爲138.89kPa。
如果差壓(ya)出現+0.5%的波動,流量(liang)變化率爲0.35%.
如果差(chà)壓出現-0.5%的波動,流(liu)量變化率爲-0.4%.
通過(guò)對6個流量點的計(ji)算可以發現,在同(tóng)等壓力波動下,150m3/h時(shí)孔🈲闆式流量計顯(xiǎn)示值誤差最大,可(kě)達到儀表量程的(de)17.5%,如果流量繼續❄️減(jian)小,則儀表顯示的(de)誤差會更大。其次(cì)是600m3/h,而1000m3/h時的誤差最(zuì)小,如圖1所示,即在(zài)流量較小時,孔闆(pan)壓差🚶的波動對📞流(liu)量計的顯示影響(xiǎng)⁉️較大,随着流量的(de)增大,孔闆壓差波(bō)動🐪對流量計顯🚩示(shi)的影響減小。
4結(jie)論
當壓孔闆流量(liàng)計流量很小時,流(liu)體細微的擾動(比(bi)如管道振動、泵出(chu)口壓力的微小波(bō)動)都會造成差壓(ya)流量計顯示劇烈(liè)變化,如流體流量(liang)爲150m3/h時,流體壓差有(yǒu)1kPa的波動,流量計波(bo)動達到17.5%。流量逐漸(jiàn)增大,孔闆壓差波(bo)動對壓差式流量(liàng)計顯示的影響🔞越(yue)小。
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