低功率确定弯管流量计测量蒸汽流量标定数据的实验及其应用

　　弯管流量计是一种离心式流量计，它利用弯头中流体在离心力的作用下发生流向偏转时造成的管壁内外侧静压差与流体流动速度间的关系测量流量，其结构简单。人们对 90°弯管中的压力和速度分布及对 45°方向取压和 22.5°方向取压的弯管流量计做了大量实验，但由于弯管流量计的理论计算误差比较大，因此工程技术人员一直都需要在原始设计的基础上对其进行单体标定。虽然很多研究中有一些经验公式，但是缺乏推广及现场实际应用。

　　本项研究是用电厂启动实验中得到的数据，通过新的算法，在低流量时通过原始的设计数据得到较为精确的值，从而确定标定数据。

　　图 1 为某电厂主蒸汽流量计实际的安装方式。

　　它具有如下特点：

　　(1)结构简单，加工安装容易;

　　(2)不需要另外增加流体管路的阻力件，而且在弯管内没有任何附加的阻力元件，可以大大减小压力损失;

　　(3)对介质工作条件变化时有较强的适应性;

　　(4)直接使用精度低，按照理论计算得到的流量误差为 4%~10%，经过单体标定的精度可以达到0.5%~1%。

　　1 弯管流量计的流量公式和流量系数

　　按照强制涡流理论，可以求得通过 90°弯管的流体体积流量的公式为：

　　式中：

　　C= / 2 是流量系数;

　　a为考虑实际流速分布与强制旋流的差别而采用的系数，其数值一般取决于取压口的位置。

　　当取压口位于离 90°弯头进出口平面都为 45°的中央直线最远和最近的位置时，众多的实验所得到的平均 都接近 1。如果 R 和 D 的尺寸都经过精确测量，弯头上游有足够长的直管长度，则 的分布范围在 0.96~1.04 之间，如不考虑 的修正即不考虑取压口的位置，误差为±4%。

　　2计算分析及实验

　　实验中以同一系统中用孔板测量的值为基准，按实际所得的数据分析计算得到实际的流量系数和密度乘积并最终得出结论。

　　从公式中可以看出，由于流量读数受取压口位置、实际制造管道尺寸与设计的偏差、流体在不同压力和温度下的密度偏差等诸多因素的影响，流量测量的实际结果将与理论计算值有较大的误差。

　　将所有受上述因素影响变化的量计为 K，即：

　　则由(1)式得：

　　以某电厂为研究对象，根据理论计算出的差压范围为 27.53kPa(g)(对应 300kg/s)，按照公式 =(Q 为流量)，计算出对应的设=57.1766，机组启动时(25%满功率)的数据如表 1 所示(调整前)。

　　以 1#管路为例计算新：

　　所以：