開展貧料UF6氣體質(zhì)量流量測量應(yīng)不影響鈾離心濃縮廠的正常運行，質(zhì)量流量測量裝置應(yīng)阻力小、量程范圍寬、精度高、免維護(hù),因此傳統(tǒng)的單孔孔板流量計并不適用于鈾離心濃縮廠貧料流量的測量。為此,引入了平衡流量計,并開展了其在鈾心濃縮廠UF6貧料流量測量中的初步應(yīng)用研究。平衡流量計測鈾離心濃縮廠貧料流量研究
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，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)測定與驗證
貧料收料采用單線運行模式，用平衡流量計共進(jìn)行了5次測量實驗,每次實驗持續(xù)5~15d不等,累積收料量從10~30t不等,實驗數(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△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/△p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。
3結(jié)論
本文利用設(shè)計加工的平衡流量計實現(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,測量結(jié)果較好。
當(dāng)貧料收料運行于雙線模式時，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)一步實驗以確定其流量系數(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際貧料流量測量需求。
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