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《附錄四 蒸汽流量計量溫度、壓力補償?shù)臄?shù)學(xué)模型.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、蒸汽流量計量溫度、壓力補償?shù)臄?shù)學(xué)模型4.1熱蒸汽計量的補償在蒸汽的計量上，密度雖然也是溫度、壓力的函數(shù)，但不再遵循理想氣體狀態(tài)方程，且在不同壓力、溫度區(qū)間，函數(shù)關(guān)系不同，很難用一個簡單的函數(shù)關(guān)系式表示，因此著重論述一下常用水蒸氣密度的確定方法4.1.1.密度的確定：工程上應(yīng)用的水蒸氣大多處于剛剛脫離液態(tài)或離液態(tài)較近，它的性質(zhì)與理想氣體大不相同，應(yīng)視為實際氣體。水蒸氣的物理性質(zhì)較理想氣體要復(fù)雜的多，故不能用簡單的數(shù)學(xué)式加以描述；所以，在以往的工程計算中，凡涉及水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)數(shù)值，大都從水蒸氣表中查出。把水蒸
2、汽狀態(tài)參數(shù)表裝入儀表內(nèi)存中，數(shù)據(jù)量很大。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)（或單片機(jī)）已廣泛應(yīng)用于流量測量儀表中，其存儲能力、快速計算能力為準(zhǔn)確、快速的確定水蒸氣的密度提供了有力的手段?，F(xiàn)在介紹在二次儀表中常用的水蒸氣密度的確定方法。4.1.1.1.查表法：把水蒸氣密度表裝入計算機(jī)中，根據(jù)工況的溫度、壓力，從表中查出相應(yīng)的密度值。4.1.1.2.計算法：◆自己擬合公式（或者出版物給出的公式）◆烏卡諾維奇公式◆IFC1967公式而目前，我們在用的擬合公式為：??????????????????????????(1)式
3、中：t－溫度，℃；P－表壓，Mpa；蒸汽實際工況條件為：工作壓力變化范圍：0.1～1.1MPa工作溫度變化范圍：160～410℃取特殊點對公式（1）驗證1)p=0.2MPa、t=160℃查表得ρ＝1.01626kg/m32)p=0.5Mpa、t=200℃查表得ρ＝2.35294kg/m33)p=0.8MPa、t=250℃查表得ρ＝3.41064kg/m34)p=1.1MPa、t=400℃查表得ρ＝3.59454kg/m3通過以上計算，我們目前采用的密度補償公式的計算誤差太大，不能滿足計量儀表的要求。如果在計
4、算過程中將溫度單位按熱力學(xué)溫度K來計算，就無從談起其精度了。我部的能源計量絕大部分已進(jìn)入微機(jī)網(wǎng)絡(luò)，因此，理想的是采用“IFC1967公式”(見附錄)。4.1.2.比較查表法：根據(jù)“IFC1967公式”制定的數(shù)表，考慮了各個不同區(qū)域的特性，它是最完整的、最全面的。但它數(shù)據(jù)量大，占了大量的空間，應(yīng)用數(shù)表要首先判斷是飽和蒸汽還是過熱蒸汽，再查不同的數(shù)表，另外數(shù)表的變量是有一定步長的非連續(xù)量，對于兩點之間的數(shù)據(jù)，需經(jīng)過數(shù)學(xué)內(nèi)插處理獲得。應(yīng)用公式計算；不需占用大量的內(nèi)存空間，便于智能儀表應(yīng)用，至于使用哪一個公式，根據(jù)
5、不同場所，不同需要，選用不同公式。采用“IFC1967公式”雖然公式繁雜一些，但在壓力為0～16.65MPa范圍內(nèi)，計算的過熱蒸汽及飽和蒸汽密度值完全符合國際標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用公式只需安裝有溫度、壓力變送器不需要判斷是飽和狀態(tài)或過熱狀態(tài)就可以準(zhǔn)確測量。對于確定是飽和蒸汽的場合，只需要將公式稍做變動，只用測溫或測壓，也可準(zhǔn)確計算飽和蒸汽密度。?4.1.3流量公式的確定:在蒸汽計量中用節(jié)流元件作為傳感元件時用計算法進(jìn)行補償，其流量公式為：???????????(2)式中：qm－質(zhì)量流量，kg/s；c－流出系數(shù)；d－節(jié)流
6、件開孔直徑，m；ε－可膨脹性系數(shù)；ρ－被測流體密度，kg/m3；β－節(jié)流件孔徑與直管段內(nèi)徑之比，β＝d/D；Δp－差壓，Pa；?而用渦街流量計計量時，它的輸出脈沖信號不受流體組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與漩渦發(fā)生體及管道的尺寸有關(guān)，但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量的輸出信號應(yīng)同時檢測體積流量和流體密度，流體組份對流量計還是存在直接影響的，其流量公式為：??????????(3)式中：qv－體積流量，m3/h；Sr－斯特勞哈爾系數(shù)；m－漩渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道
7、橫截面面積之比；d－漩渦發(fā)生體硬面寬度,m；D－表體通經(jīng)，m；f－漩渦的發(fā)生頻率，Hz/s；????????(4)式中：qv－體積流量，m3/h；qm－質(zhì)量流量，Kg/s；ρ－被測流體密度，kg/m3；??由流量公式（2）、（4）可知，流量與密度的關(guān)系分別為與和ρ成正比，如果用錯將造成很大的計算誤差，同時，溫度（℃）與熱力學(xué)溫度（K）的代入也應(yīng)正確處理。??考慮上述原因，有必要對補償軟件和智能流量計算儀進(jìn)行測試和校準(zhǔn)。方法為：由《LG節(jié)流裝置設(shè)計及管理軟件》計算出對應(yīng)點補償流量的理論值，再對流量計輸入相同工
8、況參數(shù)得到相應(yīng)的顯示值，這時將流量計的顯示值與理論值進(jìn)行比較即可達(dá)到校準(zhǔn)的目的。歷來流量校準(zhǔn)與設(shè)備和流量儀表兩大主題是研究的中心，流量儀表標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程是流量準(zhǔn)確計量的保證，針對目前國內(nèi)智能流量演算器和相關(guān)計算機(jī)軟件的現(xiàn)狀，建議國家有關(guān)部門應(yīng)出臺一部相應(yīng)的檢定校準(zhǔn)規(guī)程，以便于技術(shù)監(jiān)督和管理，即依法治理。4.1.4微機(jī)的全參數(shù)補償根據(jù)????????(5)??對氣體介質(zhì)進(jìn)行補償時，在低壓范圍內(nèi)，可以利用理想氣體狀態(tài)
