開(kāi)展貧料UF6氣體質(zhì)量流量測(cè)量應(yīng)不影響鈾離心濃縮廠的正常運(yùn)行，質(zhì)量流量測(cè)量裝置應(yīng)阻力小、量程范圍寬、精度高、免維護(hù),因此傳統(tǒng)的單孔孔板流量計(jì)并不適用于鈾離心濃縮廠貧料流量的測(cè)量。為此,引入了平衡流量計(jì),并開(kāi)展了其在鈾心濃縮廠UF6貧料流量測(cè)量中的初步應(yīng)用研究。平衡流量計(jì)測(cè)鈾離心濃縮廠貧料流量研究
1平衡流量計(jì)設(shè)計(jì)
平衡流量計(jì)的原理基于伯努利方程，核心是特殊優(yōu)化設(shè)計(jì)的多孔圓盤(pán)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(zhǎng)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(cè)量。圖1為平衡流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。管道上包含.了2臺(tái)壓力傳感器和1臺(tái)溫度傳感器,用來(lái)測(cè)量孔板前的絕對(duì)壓力和孔板前后的差壓以及氣體的溫度。將2個(gè)壓力和1個(gè)溫度的電信號(hào)(4~20mA)接入到計(jì)算機(jī),通過(guò)軟件編程，即可實(shí)現(xiàn)氣體質(zhì)量流量的在線測(cè)量功能。
2流量系數(shù)測(cè)定與驗(yàn)證
貧料收料采用單線運(yùn)行模式，用平衡流量計(jì)共進(jìn)行了5次測(cè)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(jiàn),流量系數(shù)k并不是一個(gè)定值,前后偏差較大,這是由于當(dāng)平衡流量計(jì)投入現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí),因安裝不規(guī)范以及氣體流動(dòng)情況發(fā)生變化,都會(huì)造成k值的變化,因此,在這種情況下，不能將平衡流量計(jì)直接用于質(zhì)量流量的測(cè)量,必須對(duì)k值進(jìn)行修正。
圖2示出流量系數(shù)隨壓力p與差壓△p比值的變化。根據(jù)圖2可知,流量系數(shù)隨p/△p的增大而增大,近似對(duì)數(shù)關(guān)系,利用圖中公式對(duì)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(gè)隨p/△p變化的數(shù)值,將此函數(shù)關(guān)系寫(xiě)入軟件中,即可用于貧料流量的測(cè)量,然后將測(cè)量結(jié)果再與稱(chēng)重秤的計(jì)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(shí),平衡流量計(jì)在線監(jiān)測(cè)貧料質(zhì)量流量與工廠利用稱(chēng)重值的比較列于表2,可看出,平衡流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果與工廠計(jì)算值之間的相對(duì)偏差好于0.70%,能滿(mǎn)足濃縮廠日常貧料流量在線監(jiān)測(cè)的需求。
3結(jié)論
本文利用設(shè)計(jì)加工的平衡流量計(jì)實(shí)現(xiàn)了鈾離心濃縮廠貧料流量的在線測(cè)量功能。首先利用稱(chēng)重值和推導(dǎo)出的流量計(jì)算公式計(jì)算出了流量系數(shù)，由于在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,流量系數(shù)并不固定,因此采用了靜壓差壓比值對(duì)數(shù)模型來(lái)進(jìn)行修正。
修正后的測(cè)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2336~25.63g/s區(qū)間時(shí),測(cè)量結(jié)果較好。
當(dāng)貧料收料運(yùn)行于雙線模式時(shí)，其靜壓差壓比值會(huì)超出4.2~9.2區(qū)間,因此平衡流量計(jì)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(mǎn)足鈾離心濃縮廠實(shí)際貧料流量測(cè)量需求。
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