MVFM型多级文丘利管流量测量装置的开发和应用
0 前言
流量测量装置是电站、化工、冶炼、酿造、矿井等工业部门广泛应用的通用测量设备。热网中蒸汽流量分配、钢铁厂高炉煤气管道流量、矿井中通风设备的流量都需要测量。现代化火力发电厂具有很高的自动化水平。掌握锅炉各路风量的变化已成为锅炉运行所必需。对应于负荷的变动,合理调节炉膛内风-煤的比例,以期望达到合适的过剩空气系数,对保证煤的完全燃烧十分必要。调节磨煤机系统的风量,对于提高锅炉运行效率,节约燃料有着重要意义。
作为流量测量装置至今一直采用测出空气预热器前后压差及管道中安装节流元件的方法。前者由于空气预热器的污损及采用回转式空气预热器而难以使用,后者由于节流而压力损失大及断面非圆形的管道而难以采用的缺点。本所自1982年立题开始对国内外各种流量测量装置进行比较的基础上开发研制的MVFM型多级文丘利管与过去流量测量装置的测量流量绝对值不同,是采取与流量成函数关系的压差为主体的思想。根据国外同类产品结构及工作原理,进行理论分析及试验研究,编制了专用的计算机程序,总结出一套多级文丘利管的理论计算和设计方法。选用材质为不锈钢的MVFM型双文丘利管,出厂前逐个在本所试验风洞上进行标定试验,以达到压差放大倍数的预期值。
从使用结果表明,MVFM型双文丘利管具有以下特点:
(1)体积小,重量轻;
(2)压差放大倍数大,测量灵敏度高;
(3)压力损失小,重复性好,流量性能稳定;
(4)结构简单,安装方便;
(5)使用安全可靠,维护保养方便;
(6)采用材质为不锈钢实体,耐磨性好。
1 MVFM型双文丘利管的测量条件
1.1 大流量低动压
大部份锅炉在送风机进口和自送风机到空气预热器这段管道中只有很短的直管段。送风机进口段温度为常温而空气预热器出口处温度为150~330℃,锅炉设计的管道流速一般为10~20m/s,动压头较小,低负荷下动压头就更小了。
1.2 管道内气流不均匀
从空气预热器到风箱的燃烧空气管道由于在种种限制下,以最短的距离进行有效的连接,因而测量装置的位置取不到足够的直管段,在上游管道形状的影响下会产生偏流。
1.3 管道多为正方形和矩形
为了有效地利用空间,锅炉管道大部分采用正方形和矩形。且为了锅炉布置紧凑起见,管道的纵横比为3或3以上的矩形也逐渐增加了。
2 双文丘利管的结构原理
图1为双文丘利管结构形式。
大文丘利管进口截面1—1的气流参数:全压P0、静压P1、速度为V0。大文丘利管喉部3—3截面气流参数:静压P3、速度为V3。小文丘利管喉部气流参数:静压P2,速度为V2。
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