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管内文丘利管流量计在废气流量测量中的应用

发布日期:2018-11-30 11:43:19   

管内文丘利管流量测量装置国内又称小喇叭管和动压倍增管。它分单一式和双重式两种。这种流量测量装置在美、日等国均有研究和应用。我国在60年代初期就在火力发电厂进行了试验研究,后来我们又将该节流装置应用到烧结工程中测量烧结机的废气流量。

管内文丘利管是对总的气体流量的一部分进行测量,由于节流部分的流量变化与总的气体流量呈一定的比例关系,故根据管内文丘利管测量的部分流量可以确定总的气体流量。其基本原理如图2所示。

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图2管内文丘利管流量计原理图

双重管内文丘利管具有以下特点。

(1)外文丘利管具有抽吸与导流的作用。当气体流过管内文丘利管时,外文丘利管使内文丘利管出口处处于低压区,造成内文丘利管出入口之间的差压增大,这样使流过它的流量有所增加;

(2)在内外文丘利管结构已固定时,流量与差压之间的关系是固定的。故测量内文丘利管的差压信号可以代表总的气体流量;

(3)差压信号随流量的变化率大;故灵敏度高。因为管内文丘利管所测得的差压信号不仅包括了静压差,还包括了动压差;

(4)压力损失小。由于被节流的流量是总流量的很小一部分,因此节流损失也就成比例地减少。

管内文丘利管所测得的差压信号与流量之间的关系如下。

(1)通过管内文丘利管的最大理论流量image.png

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式中:r——管内文丘利管前工作状态下介质重度(公斤/米3);d:——管内文丘利管缩口直径(毫米);A一常数,A=

0.01252;e一被测介质膨胀校正系数;其它同前。

(4)管内文丘利管产生的动差压

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式中:K一系数;其它同前。

图3所示为应用到烧结过程中的直简式双重文丘利管结构图,它是参考英国泰劳公司的产品设计而制造的,具有性能稳定、不易磨损和堵塞、维护工作量小等优点(5。图4所示为直筒式双重管内文丘利管通过试验室试验得到的标定曲线。

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图3直筒式双重文丘利管结构图

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图4直筒式双重文丘利管标定数值

利用管内文丘利管流量测量装置和利用固定皮脱管测量流量一样,因为它们都是对总流体中很小一部分进行节流测量,所以要求具有一定的代表性,这就要求流体流速分布均匀,有足够长的直线段才能达到这一点。在大管道废气流量测量的情况下达到足够长的直线段是困难的,因此也就难以达到准确的测量。目前在烧结过程中一般将管内文丘利管安装在抽风机后到管道闸门之间,由于闸门的开启高度不同和抽风机的离心力作用,管道内的流速分布是极不均匀的,这样管内文丘利管插入深度稍有不同,就会得到不同的测量结果。因此,建议将节流元件安装在抽风机前、除尘器前或烟囱中。在实际使用中应利用皮脱管测量实际废气流量,校正管内文丘利管测量的仪表示数。这种流量计目前在攀钢烧结厂、梅山烧结厂等地使用,用以测量分析烧结机大烟道中废气流量变化情况。




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