１平衡流量計設(shè)計

平衡流量計的原理基于伯努利方程，核心是特殊優(yōu)化設(shè)計的多孔圓盤節(jié)流整流傳感器。由于多孔孔板節(jié)流裝置具有整流作用，相比單孔孔板有許多優(yōu)點(diǎn)，如精度高（０．３％～０．５％）、壓損小（１０％～３０％）、流比范圍大（＞１０∶１）、直管段長度要求大幅縮減（前后各２Ｄ）、耐用、節(jié)能，因此可用于鈾離心濃縮廠貧料氣體質(zhì)量流量的測量。圖１為平衡流量計結(jié)構(gòu)示意圖。管道上包含了２臺壓力傳感器和１臺溫度傳感器，用來測量孔板前的絕對壓力和孔板前后的差壓以及氣體的溫度。將２個壓力和１個溫度的電信號（４～２０ｍＡ）接入到計算機(jī)，通過軟件編程，即可實(shí)現(xiàn)氣體質(zhì)量流量的在線測量功能。

２流量系數(shù)測定與驗(yàn)證

貧料收料采用單線運(yùn)行模式，用平衡流量計共進(jìn)行了５次測量實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)持續(xù)５～１５ｄ不等，累積收料量從１０～３０ｔ不等，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表１。

由表１數(shù)據(jù)可見，流量系數(shù)ｋ并不是一個定值，前后偏差較大，這是由于當(dāng)平衡流量計投入現(xiàn)場使用時，因安裝不規(guī)范以及氣體流動情況發(fā)生變化，都會造成ｋ值的變化，因此，在這種情況下，不能將平衡流量計直接用于質(zhì)量流量的測量，必須對ｋ值進(jìn)行修正。

圖２示出流量系數(shù)隨壓力ｐ與差壓Δｐ比值的變化。根據(jù)圖２可知，流量系數(shù)隨ｐ／Δｐ的增大而增大，近似對數(shù)關(guān)系，利用圖中公式對流量系數(shù)進(jìn)行了擬合，擬合結(jié)果為ａ＝０．１１５８，ｂ＝０．８４０８。

 

因此，可將流量系數(shù)ｋ看作是一個隨ｐ／Δｐ變化的數(shù)值，將此函數(shù)關(guān)系寫入軟件中，即可用于貧料流量的測量，然后將測量結(jié)果再與稱重秤的計算值進(jìn)行比較。

 

系數(shù)修正后，工廠采用單線進(jìn)行收料時，平衡流量計在線監(jiān)測貧料質(zhì)量流量與工廠利用稱重值的比較列于表２，可看出，平衡流量計的測量結(jié)果與工廠計算值之間的相對偏差好于０．７０％，能滿足濃縮廠日常貧料流量在線監(jiān)測的需求。

結(jié)論

本文利用設(shè)計加工的平衡流量計實(shí)現(xiàn)了鈾離心濃縮廠貧料流量的在線測量功能。首先利用稱重值和推導(dǎo)出的流量計算公式計算出了流量系數(shù)，由于在實(shí)際測量過程中，流量系數(shù)并不固定，因此采用了靜壓差壓比值對數(shù)模型來進(jìn)行修正。

 

修正后的測量結(jié)果表明，貧料收料在單線運(yùn)行模式下，靜壓差壓比值在４．２～９．２區(qū)間，且流量范圍在２３．３６～２５．６３ｇ／ｓ區(qū)間時，測量結(jié)果較好。

 

當(dāng)貧料收料運(yùn)行于雙線模式時，其靜壓差壓比值會超出４．２～９．２區(qū)間，因此平衡流量計還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)以確定其流量系數(shù)修正模型是否還適用，從而進(jìn)一步滿足鈾離心濃縮廠實(shí)際貧料流量測量需求。