横截面流量计讲课

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1、HJM横截面流量计横截面流量计北京华能自动化仪表研究所北京华能自动化仪表研究所BHN在行行色色的多点式流量计中，在行行色色的多点式流量计中，只有只有HJM横截面流量计是横截面流量计是唯一唯一的 测量更准确的流量计。的 测量更准确的流量计。BHN本讲的目的，是让大家树立一个坚固的信念：本讲的目的，是让大家树立一个坚固的信念：BHN人们选择流量计时的一个误区人们选择流量计时的一个误区：唯一不问的：又恰恰是唯一必须要问的：BHN大多数人都会问：该流量计的精度有多高？ 灵敏度有多高？ 是原装进口的吗？ 在我的工艺管道上的实际测量精度是多少?（技术参数上的）测量精度实际测量精度测量精度实际测量精度（你需

2、要的）对直管段的要求对直管段的要求：几乎所有的销售商都有意或无意地回避了其产品对直管段的要求， 因为几乎电厂锅炉的供风管道都不满足测量要求。换句话说，现有的大多数流量计对电厂是不适合的。（要承认这一点是很不容易的，这不仅要得罪生产商，还会得罪一些设计院和业主）在电力工业在我的工艺管道上的实际测量精度是多少?要知道：（技术参数上的）测量精度测量精度实际测量精度实际测量精度（你需要的）BHN均速管对直管段的要求均速管对直管段的要求：BHN为实现测量的目的，必须 保证流量计前后有起码的 直管段。从右表可以看出，至少要 有10倍的直管段。从右表可以看出，至少要 有10倍的直管段。这个要求对电厂是很苛刻

3、 的。一旦不满足，就无法测量。使用流量计比制造流量计难：使用流量计比制造流量计难：流体在管道内的状态，不像压力或温度参数那样稳定或变化缓慢。流体在管道内的状态，不像压力或温度参数那样稳定或变化缓慢。在管道内压力处处相等，在哪里取压都可以；在管道内压力处处相等，在哪里取压都可以；温度变化梯度也很小，不同测点的温度变化可以忽略。温度变化梯度也很小，不同测点的温度变化可以忽略。但是，空气的流速在管道不同测量点，甚至是在同一个截面上，流但是，空气的流速在管道不同测量点，甚至是在同一个截面上，流 速和流动的方向都是不一样的。速和流动的方向都是不一样的。也就是说，在同一个截面上不可能找到一个点的流速，可以

4、代表整也就是说，在同一个截面上不可能找到一个点的流速，可以代表整 个截面的平均流速。个截面的平均流速。BHN测量仪表专业人士公认：测量仪表专业人士公认：使用流量计比制造流量计难。使用流量计比制造流量计难。在国内首创横截面流量计在国内首创横截面流量计：在中国最早的用户山东黄台电厂2002年，在黄台电厂 200MW机组上首次使用16台横 截面流量计，应用于锅炉二 次风测量，大获成功。第一次解决了在没有直管段 的情况下实现准确测量。BHN用户报告用户报告10HJM横截面流量计获国家专利横截面流量计获国家专利BHN2002年获得中华人民共和国专利证书2002年获得中华人民共和国专利证书没有一种流量计可

5、以达到没有一种流量计可以达到1%的精度：的精度：原因在于：在风洞中标定的条件与工业现场使用的条件完全不同。由于风洞的特殊结构和功能，其整个管道截面上所有点的 流速都是一样的，误差在0.1%以内。因此，将任何一种流 量计，插入在风洞管道截面的任何位置上，测出的流速就 是该截面的平均流速。BHN在实际的工艺风管道中，由于其管道截面上的流速的 差别远远地超过1%。所以任何一种流量计永远都无法 测出1%的精度。观点：没有一种流量计可以达到出厂说明书上标称的精度。 对不对？没有一种流量计可以达到没有一种流量计可以达到1%的精度：的精度：问题：在吉林江南电厂2600MW机组的锅炉上的一、二次供风管道的同

6、一个截面上安装了三组横截面流量计，测出三个不同的流速。这正常吗？BHN回答：不一样，是正常的；如果一样，就不正常了。原因很简单：因为管道截面上各点的流速不一样。三组横截面流量计各有144个不 同测点，各测144个不同的风速，平均以后还会有差别。测点越多，精度越高。HJM横截面流量计为保证测量精度，测 点设计的比较密集。比如： 0.4m2有36个测点，1.2m2有64个测点。没有一种流量计可以达到没有一种流量计可以达到1%的精度：的精度：BHN针对现场同一测点位置的三台横截面，在同一风速下测出三个不同 的值，我认为很正常。发给现场服务技术员以下两条短信：测量原理测量原理：BHN基本原理吉林江南电

7、厂的应用实例 ：吉林江南电厂的应用实例 ： 在吉林江南电厂设计为 144个测点，一个截面上 有1443=432个测点，测 出三个相近，但不完全一 样的风速，说明这432个 测点的风速各不相同。如 此多的测点之间仍存在误 差。相比之下，现在市场 上许多多点式流量计的测 点少得可怜，如何保证测 量的准确性呢？相比之下，现在市场 上许多多点式流量计的测 点少得可怜，如何保证测 量的准确性呢？测量原理测量原理：BHN由于管道截面上的各点的流速不相同的，可以将管道截面分 割为许多小的单元面积Ai。假设每个单元面积内的流速为Vi，则 总的流量Q就等于流过所有小单元面积的流量之和，即：Q=AiV i此方法称

8、之为速度面积法。国际标准化组织已肯定了这种方 法，并制定了相应的测量规范。当单元面积分割得愈多，所测得 的流量应愈准确。横截面式流量计，就是基于这个原理而设计出 来的，并在实际应用中得到了证实。i=1n基本原理测量原理测量原理：BHN风管道等面积划分方法的示意图测量原理测量原理：BHN矩形风管道横截面流量计结构示意图测量原理测量原理：BHN园形风管道横截面流量计结构示意图BHN横截面流量计安装示意图我国第一台横截面流量计我国第一台横截面流量计：BHN我所于2002年第一批共生产了17台HJM型横截面流量计，其中16 台成功地应用在黄台电厂。这一台一直保留在我所。安装在没有任何直管段的二次风管道

9、上安装在没有任何直管段的二次风管道上：BHN在黄台电厂，HJM型横截面流量计已使用在无直管段已达 极限的场合。虽然没有任何直管段，但效果出奇的理想。现场实拍照片（从下向上仰视，每个角都安装了四台横截面流量计）安装在没有任何直管段的二次风管道上安装在没有任何直管段的二次风管道上：BHN在黄台电厂，HJM型横截面流量计已使用在无直管段已达 极限的场合。虽然没有任何直管段，但效果出奇的理想。横截面流量计前后的直管段几乎为零！ 在这样极端的工况下可以应用，还有什么不能使用的场合呢横截面流量计前后的直管段几乎为零！ 在这样极端的工况下可以应用，还有什么不能使用的场合呢?调风挡板流量计的位置弯头进炉膛调风

10、挡板流量计的位置弯头进炉膛DCS上的实际记录曲线上的实际记录曲线：BHN操作人员将炉 膛内的火球调 在中心位置 后，发现DCS 上显示的四角 风速非常一致。 反过来说，操 作人员完全可 以依靠DCS上 的显示进行调 控风量。DCS系统中“燃烧系统”屏幕实时打印黄台电厂的用户报告BHN另外一个误区另外一个误区：BHN。为什么测一个面上的许多点就能测得准呢？几乎没有一个人提出这个问题，也没有人能回答这个问题。人们刚从前一个误区走出来，又走进另一个误区。这个误区就是在管道的一个截面上，采用多点测量，就能测准。在管道的一个截面上，采用多点测量，就能测准。大家承认测一点不准，有时测一条线上的几个点也测不

11、准。另外一个误区另外一个误区：BHN在管道的一个截面上，采用多点测量，如果每一个 点测得都不准，难道相加以后再平均就能准确吗？在管道的一个截面上，采用多点测量，如果每一个 点测得都不准，难道相加以后再平均就能准确吗？我的观点是当然不能！当然不能！那么现在市场上那么多的行行色色的、花样翻新的多点测量的风 量风速仪表，包括外国某一有名产品，是否都有可能测不准呢？是的！为什么呢是的！为什么呢? ?另外一个误区另外一个误区：BHN所有的流量计在标定流量系数K时，其全压孔都是正 对流向，而静压孔是正背对流向（一个静压孔）或与 流向成对称角度（两个静压孔）。所有的流量计在标定流量系数K时，其全压孔都是正

12、对流向，而静压孔是正背对流向（一个静压孔）或与 流向成对称角度（两个静压孔）。道理很简单当管道内的风的流动方向不是与管道的轴线平行时，也就是不满足“正 对”、“正背对”、“对称”的条件时，产生的动压会变小，测出的风速就 偏低。因此，要保证在没有直管段情况下的准确测量，就必须做到多点测量+直流器多点测量+直流器重要装置重要装置直流器直流器：BHN为保证测量的准确性，在HJM型横截面流量计的测量杆之 前，必须安装有直流器。实践证明：直流器，不是像有的人想得那样:可有可无。 而是必须有。重要装置重要装置直流器直流器：BHN为保证测量的准确性，在HJM型横截面流量计的测量杆之 前，必须安装有直流器。实

13、践证明：直流器，不是像有的人想得那样:可有可无。 而是必须有。直流器和多 点测量，同 为实现准确 测量的充分 必要条件， 缺一不可。直流器和多 点测量，同 为实现准确 测量的充分 必要条件， 缺一不可。重要装置重要装置直流器直流器：BHN现在市场上有多种多样的类似于HJM型横截面流量 计，都是采用多点测量的原理，但是多数没有采用直流 器。因此，其测量的准确性就不能确保。辽宁调兵山电厂一次风测量，经历了有直流器 没有直流器再有直流器的经过，其测量准确性同步 经历了准确不准确再次准确的过程。有人会说：多点测量已经比单点要准确了，何必如此较真呢？说此 话的人，确实在理论上认识到多点与单点的不同。但也

14、确实不了解将理 论变成现实，还是有条件的。风速测量应做到尽可能的准确，虽然空气不要钱，煤还是很贵的。31我国第一台横截面流量计我国第一台横截面流量计：BHN我所于2002年第一批共生产了17台HJM型横截面流量计，其中16 台成功地应用在黄台电厂。这一台一直保留在我所。我所于2002年第一批共生产了17台HJM型横截面流量计，其中16 台成功地应用在黄台电厂。这一台一直保留在我所。压力损失很小压力损失很小：BHN有人看到密密麻麻的网格和那么多的测量杆，很自然地会问：HJN型横 截面的压力损失是不是很大呀？压力损失是受流通面积的影响的。如果流通面积小，压损就大；流通面积大，压损就小。如何考量横截

15、面流量计的流通面积呢？以1000mm1000mm的管道为例：直流器网格横竖各有40片网格 片，每片厚为0.8mm。将它们叠在一起，总厚度为64mm，只占管道面积 的6%；测量杆共有7根，每根直径为20mm，占管道面积的14%。所以横 截面流量计仍有80%的流通面积。而机翼式流量计只有40%的流通面积。而与横截面流量计对流量的准确测量，对最佳燃烧比的控制、提 高燃烧效率带来的巨大经济效益相比，这一点儿压损可以忽略不 计！它带来的经济效益是任何其它流量计无法无法实现的。小结小结：BHN电厂锅炉供风风量不容易测量准确，就是由以下两个原因造成的管道截面上各个点上的空气的流速不一致管道截面上各个点上的空

16、气的流动的方向不一致如何解决呢？多点测量的方式，可以解决流速不一致的问题直流器的结构，可以解决流动方向不一致的问题HJM横截面流量计是这两个方面的完美结合！HJM横截面流量计是这两个方面的完美结合！BHN每当测量不准确的时候，我们往往听到的是抱怨：“管道的直管段不够”从今以后，不要再有类似的埋怨。因为HJM 横截面流量计可以使用在任何的无直管段的 管道上。要怪，就怪你没有选择HJM横截面流量计！北京华能自动化仪表研究所HJM横截面流量计横截面流量计BHN在现代科技理论的基础上已发展到已发展到登峰造极登峰造极的水平。至少在100年内不能被取代，更 不能被淘汰。的水平。至少在100年内不能被取代，更 不能被淘汰。均速管从19世纪就被采用，直到今日。