孔板蒸汽流量计非稳定状态测量分析.pdf

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1、孔板蒸汽流量计非稳定状态测量分析周明正，等孔板蒸汽流量计非稳定状态测量分析AnalysisofMeasurementofOrificePlateSteamFlowmeterunderUnsteadyState周明盈纠云焰赵结g劈焕然(国家核电技术研发中心，北京102209)摘要：流量计通常针对稳定工况条件设计，当运行工况为非稳定状态时，其测量精度会受到较大影响。针对非稳定运行的工作条件，分析了影响孔板式蒸汽流量计测量的各项因素。通过对稳定测量条件下的计算公式进行修正，获得非稳态条件下的计算公式，并通过实验方式进行质量平衡

2、标定。结果表明：当实际运行工况与设计参数发生偏离时，蒸汽的膨胀性系数会偏离设计值，进而影响测量结果。修正后的流量计，可以适用于非稳定条件下的蒸汽测量，计算精度有了明显提高。关键词：孔板流量计计算公式膨胀性系数非稳定状态蒸汽中图分类号：THTl5文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201509023Abstract：Flowmetersareusuallydesignedforstableoperatingconditions．80whenflowmeters&reoperat

3、ingundernon—steadystate，themeasurementaccuracymaybeseverelyaffected．Variousfactorsaffectingmeasurementoforificeplatesteamflowmeterundernon—steadystate黜analyzed．akoushcorrectingthecalculationformulaforstablemeasurementconditionsIthecalculationformulaforunstablecon

4、ditionisobtained-andthemfl88hal&neecalibrationisconductedthroushtestmetlIod．Theresultsshowthatwhenactualoperatingconditionsdeviatefromthedesignconditiom。tlleexpansioncoefficientofsteammaydeviatethedesignvalueandaffectthemeasurementresult．Therevisedflowmetercansui

5、tableforsteammeasurementundernon．steadycondition-tllecalculationaccuracyincreasessignificantly．Keywords：Ori矗ceplateflowmeterCalculationformulaExpansioncoefficientUnsteadystateSteam0引言水蒸气是工业生产过程中使用的重要介质，许多蒸汽流量计的使用和分析人员对蒸汽流量的准确计量进行了研究，并积累了一些经验¨一川。目前最常用的蒸汽流量计为差压式流量计

6、和涡街流量计，并配以蒸汽密度补偿。而蒸汽密度补偿一般采用蒸汽压力、温度补偿的方法，分别由安装在管道上的压力变送器和温度变送器来实现H一01。通常工业使用蒸汽流量测量用于稳态测量，工作状态变化较小，流量计的设计状态与实际使用状态差别较小，若按照正确合理的方式选择、安装流量计，并进行温度压力补偿，则基本可以满足测量要求。然而对于利用蒸汽进行的实验过程，很多情况下要求在不同工作条件下进行工作，工作状态跨度较大，且经常需要瞬态测量。例如：在缩比例模拟核电站大破口状态下蒸汽喷放整个质能释放过程时，流量要求可能在1—100t／h范围

7、内变化。这种跨度很大的蒸汽国家科技重大专项基金资助项目(编号：2010ZX06002-005-004)。修改稿收到日期：2014—12—3l。第一作者周明正(1982一)，男，2012年毕业于北京工业大学热能工程专业，获博士学位，工程师；主要从事熟工系统测量、流体流动传热分析及实验研究。流量测量，在实现时会通过几条支路分别供应，但也只能分成有限的大小支路提供，难以满足蒸汽流动参数随时变化条件下的蒸汽流量测量。本文从孔板式流量计基本计算公式出发，分析公式中各参数对变状态流量测量的影响，结合实验数据，拟合获得能够适应变工况参

8、数的蒸汽流量测量公式，提高蒸汽流量在不稳定状态条件下的测量精度。1孔板质量流量计计算公式1．1理论计算公式差压式流量计的理论依据是伯努利方程和流动连续性方程。当流体流经节流装置，部分压力能转换为动能，同时产生差压信号。该差压值与流量的平方成正比，其数学模型对于孔板式差压流量计质量流量基本计算公式为¨“：Q=—兰占手D