流量測(cè)量技術(shù)綜述
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3.3 渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)是60年代末出現(xiàn)的新型流量儀表。具有精度高、量程比寬、使用壽命長、壓力損失小等優(yōu)點(diǎn)深受用戶的歡迎，發(fā)展十分迅速。
渦街流量計(jì)是利用流體振蕩的原理進(jìn)行流量測(cè)量。在均勻流動(dòng)的流體中，垂直地插入一個(gè)具有非流線型截面的柱體，稱為漩渦發(fā)生體，則在其兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向相反、交替出現(xiàn)的漩渦，當(dāng)每兩個(gè)旋渦之間的縱向距h和渦列間橫向距離L滿足一定的關(guān)系，即h/L=0.281時(shí)，這兩個(gè)旋渦列將是穩(wěn)定的，稱之為“卡門渦街”，漩渦體產(chǎn)生頻率與流速的關(guān)系：
d—漩渦發(fā)生體的特征尺寸。則流體體積流量公式如下：
由上式可知，在斯特羅哈爾數(shù)為常數(shù)的基礎(chǔ)上，通過渦街流量計(jì)的體積流量與漩渦頻率成正比。通過檢測(cè)漩渦頻率，就可以計(jì)算出流體積流量。
3.4 超聲波流量計(jì)
超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)，就載上流體流速的信息，利用接收到的超聲波信號(hào)即可測(cè)量流體的流速與流量。具有無壓力損失、不擾流、輸出線性、量程比大等優(yōu)點(diǎn)。超聲波流量計(jì)也存在些缺點(diǎn)：傳感器的安裝直接影響到計(jì)量的準(zhǔn)確度，因此對(duì)安裝的要求十分嚴(yán)格；準(zhǔn)確度小及電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；故障排除較困難；抗干擾性較差；對(duì)安裝地點(diǎn)環(huán)境要求較高。
超聲波入射到管道流體中，順流傳播時(shí)間與逆流傳播時(shí)間之差與流體的流速有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。超聲波測(cè)流量的作用原理有傳播速度法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法、相關(guān)法、流速—液面法等多種方法。超聲波流量計(jì)由超聲波換能器、電子線路及流量顯示系統(tǒng)組成。
4 流量測(cè)量技術(shù)在電廠中的應(yīng)用
4.1 主蒸汽流量測(cè)量
火電機(jī)組主蒸汽流量的準(zhǔn)確測(cè)量，對(duì)于機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性分析和節(jié)能降耗工作均具有重要的價(jià)值。對(duì)于主蒸汽流量的測(cè)量，傳統(tǒng)上主要采用直接測(cè)量法，即使用孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)等進(jìn)行直接測(cè)量。直接測(cè)量主蒸汽流量的方法主要應(yīng)用于小型的汽輪發(fā)電機(jī)組，對(duì)于高參數(shù)，特別是超臨界機(jī)組，采用直接測(cè)量方案在工藝及誤差控制方面都存在較大困難，并且節(jié)流損失也不容忽視。因此現(xiàn)今的大容量汽輪機(jī)組在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了減小節(jié)流損失，通常不設(shè)主蒸汽流量節(jié)流測(cè)量裝置，而是利用汽輪機(jī)DAS系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)間接換算得出主蒸汽流量，即采用間接測(cè)量法。
采用間接換算法方案，源于汽輪機(jī)理論中著名的Flugel公式。對(duì)于具有n級(jí)的汽輪機(jī)組在變工況下未達(dá)臨界時(shí)，級(jí)組前后參數(shù)與流量之間的關(guān)系可由下式表達(dá)：
當(dāng)所取的級(jí)組較多且含凝汽式機(jī)組的末級(jí)時(shí)，由于排汽壓力值與級(jí)組進(jìn)汽壓力值相比小得多，并且在級(jí)組前溫度變化較小時(shí)，溫度修正項(xiàng)接近于1，故上式可轉(zhuǎn)為更簡單的形式：
4.2 循環(huán)水流量測(cè)量
電廠循環(huán)水流量的測(cè)量，是測(cè)定冷卻水泵性能以及實(shí)現(xiàn)冷卻水泵優(yōu)化調(diào)度的重要環(huán)節(jié)。目前，在測(cè)定凝汽器的冷卻水流量時(shí)，通常采用超聲波流量計(jì)或者根據(jù)凝汽器的熱平衡推算冷卻水流量。
在汽輪機(jī)凝汽器中，除汽輪機(jī)排汽外，還有低壓加熱器的疏水在凝汽器中放熱。放出的熱量被冷卻水吸收。由于疏水量較小，而且其在凝汽器中放熱量也較少，故忽略各種疏水在疑汽器中的放熱量。則由凝汽器的熱平衡，蒸汽凝結(jié)所放出的熱量等于冷卻水吸收的熱量，即：
5 結(jié)論
盡管流量測(cè)量技術(shù)發(fā)展日趨成熟，但是在測(cè)量和應(yīng)用方面依舊不盡人意，儀表種類繁多，不同場(chǎng)合要選不同類型的儀表，至今尚無一種儀表的可靠性和準(zhǔn)確度能滿足多類要求。因此在選用流量測(cè)量儀表時(shí)，在滿足實(shí)際運(yùn)行測(cè)量要求的基礎(chǔ)上，還要儀表的經(jīng)濟(jì)型。總結(jié)儀表選用考慮的因素包括：測(cè)量環(huán)境、精確度、重復(fù)性、線性度、測(cè)量范圍、壓力損失、響應(yīng)時(shí)間等。
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評(píng)論