摘(zhai)要:冶煉廠(chang)測量蒸汽(qi)時多選用(yong)渦街流量(liang)計 ，而渦街(jie)流量計輸(shu)出多爲體(ti)積流量,不(bu)方便進行(hang)能源統計(ji)熱力計算(suan)。根據貴煉(lian)廠現有設(she)備，通過DCS對(dui)渦街流量(liang)計的輸出(chu)數據計算(suan)轉換成顯(xian)示質量流(liu)量輸出，在(zai)❗不更換設(she)備的情況(kuang)下,可以獲(huo)得能源統(tong)計所需要(yao)的質量單(dan)位👌，便于能(neng)源統計熱(re)力計算。
1引(yin)言.
　　冶煉廠(chang)内測量蒸(zheng)汽流量大(da)部分使用(yong)的是羅斯(si)蒙特公司(si)的🌂渦街流(liu)量計，其測(ce)量不帶溫(wen)壓補償功(gong)能，輸出結(jie)果爲蒸汽(qi)體積流量(liang),無法直接(jie)輸出質量(liang)流量信号(hao)。而根據國(guo)家規定，能(neng)源統計熱(re)❌力方面，其(qi)計算方法(fa)是根據鍋(guo)爐出口蒸(zheng)汽⭕和熱水(shui)的溫度壓(ya)力在焓熵(shang)圖(表⭐)内查(cha)得每千克(ke)的熱焓減(jian)去給水(或(huo)回水)熱焓(han)，乘上🈚鍋爐(lu)實際産出(chu)的蒸汽或(huo)熱水數量(liang)(流量表讀(du)出)計算。其(qi)簡單的換(huan)算方式🥰爲(wei):1t标煤産29302/(2802--436)=12.38t蒸(zheng)汽是按照(zhao)100%熱效率得(de)出📐的(實際(ji)上是不可(ke)能的)，其所(suo)需的是質(zhi)量單位。爲(wei)此，将渦街(jie)流🐉量計1輸(shu)出體積流(liu)量信号轉(zhuan)換成質量(liang)流量是有(you)必要的。
2渦(wo)街流量計(ji)原理.
　　測量(liang)蒸汽用主(zhu)要用渦街(jie)流量計測(ce)量(21。渦街流(liu)量計是根(gen)據卡門(Karman)渦(wo)街原理研(yan)究生産的(de)測量氣體(ti)、蒸汽或液(ye)體的體積(ji)流量、标況(kuang)的體積流(liu)量或質量(liang)流量的體(ti)積流量計(ji)。如圖1,在流(liu)體前進的(de)方向上放(fang)置-一個非(fei)流線💞型的(de)物體㊙️，在一(yi)定的條件(jian)下可以在(zai)物體後面(mian)得到穩定(ding)的漩渦列(lie)，通過測量(liang)出🚩漩渦列(lie)的頻率就(jiu)可以得到(dao)流體的速(su)度從而得(de)到其體積(ji)流量。
　　随着(zhe)時代的發(fa)展，目前的(de)渦街流量(liang)計都能輸(shu)出質🔞量流(liu)量，隻是✏️根(gen)據廠家型(xing)号不同，有(you)的渦街流(liu)量計内置(zhi)溫壓✍️補償(chang)裝置㊙️，儀表(biao)内部就能(neng)進行體積(ji)1質量轉換(huan)，能❄️顯示輸(shu)⛹🏻‍♀️出質量流(liu)量到系統(tong)中;不帶溫(wen)度補😍償的(de)渦街流量(liang)計，隻能通(tong)過在🤩流量(liang)計中👣設置(zhi)固定☁️的工(gong)況介質密(mi)度來實現(xian)固定補償(chang)将體積流(liu)量轉換爲(wei)質量流量(liang)🌏後輸出。
 
3公(gong)式原理.
　　理(li)論_上介質(zhi)的質量流(liu)量等于體(ti)積流量與(yu)密度的乘(cheng)積，如果使(shi)用不具有(you)溫度補償(chang)功能的渦(wo)街流量計(ji)測量流量(liang)，同🔴時又🌍要(yao)得到質量(liang)流量，需要(yao)通過在流(liu)量計中設(she)置固定的(de)工況介質(zhi)密度來實(shi)現固定補(bu)償将體積(ji)流量轉換(huan)爲質量流(liu)量後輸出(chu)，或者流量(liang)計輸出體(ti)積流量，在(zai)DCS中輸人固(gu)定的密度(du)進行補償(chang),從而得到(dao)♊介質的質(zhi)量流量。但(dan)由于負荷(he)的變化，飽(bao)和蒸汽❄️壓(ya)力可能存(cun)在大幅波(bo)動🐕，采用這(zhe)種方式👄得(de)到的質量(liang)流量，與實(shi)際流量會(hui)有較大的(de)偏差。
　　根據(ju)經驗公式(shi)，飽和水蒸(zheng)汽密度與(yu)壓力及密(mi)度的💜關系(xi)🤞(4)如表2。
　　根據(ju)工廠正常(chang)生産時，低(di)壓鍋爐房(fang)給工藝蒸(zheng)汽壓力不(bu)會低🛀于0.2MPa不(bu)會高于1.6MPa。在(zai)這個壓力(li)範圍取5個(ge)點根據公(gong)式計算，參(can)照對應表(biao)👨‍❤️‍👨确認精度(du)，見表3。
 
　　經确(que)認，壓力越(yue)低則相對(dui)誤差越大(da)。從圖2中可(ke)以看出，工(gong)♍廠正常生(sheng)産時在這(zhe)區間内的(de)均相對誤(wu)差在🤟允許(xu)範圍之内(nei)。
 
4DCS編程
　　一般(ban)情況下，蒸(zheng)汽的質量(liang)流量隻考(kao)慮壓力或(huo)者溫度補(bu)償之🌈中的(de)一種，飽和(he)蒸汽就隻(zhi)用當前壓(ya)力下😘的密(mi)度就行了(le)，再根據質(zhi)量流量=密(mi)度x體積流(liu)量，就能計(ji)算㊙️出工況(kuang)下的質量(liang)流量。
　　工廠(chang)内低壓鍋(guo)爐房出來(lai)的蒸汽爲(wei)飽和蒸汽(qi)，裝渦街流(liu)量計的管(guan)道上前後(hou)至少有1個(ge)壓力表，同(tong)時x信号均(jun)進DCS同一控(kong)制櫃，則默(mo)認同一管(guan)道上流量(liang)計壓力測(ce)量位置--緻(zhi)。
　　假設蒸汽(qi)總管流量(liang)計FI4670，蒸汽總(zong)管壓力PI1010根(gen)據上面的(de)公式，在和(he)利🧡時MACSV系統(tong)(6中編寫程(cheng)序，同時增(zeng)加中間點(dian)變量Z1010爲密(mi)度，FI4670H爲蒸汽(qi)總管流量(liang)，單位爲t/h。根(gen)據蒸汽總(zong)管壓力PI1010就(jiu)能計算出(chu)的質量流(liu)❄️量。
　　工廠正(zheng)常生産時(shi)低壓鍋爐(lu)房壓力範(fan)圍在0.6MPa與0.9MPa之(zhi)間，不會低(di)于0.4MPa。壓力爲(wei)0.2時用Z=-1.25x2+5.745x+0.0281計算(suan)結果爲1.1271，則(ze)把壓力爲(wei)0.2以下時默(mo)認密度👌取(qu)固定值1.13，方(fang)便計算。然(ran)後編寫程(cheng)序如下:
IF_PI1010_.AV<0.2THEN
Z1010:=1.13;
END_IF
IF0.2<=_PI1010_.AVAND_PI1010_.AV<0.5THEN
Z1010:=(-0.4*_PI1010_.AV+5.41)*_PI1010_.AV+0.0632
END_IF
IF0.5<=_PI1010_.AVAND_PI1010_.AV<1.2THEN
Z1010:=(-0.09*_PI1010_.AV+5.089)*._PI1010_.AV+0.1469
END_IF
IF1.2<=._PI1010_.AVAND_PI1010__.AV<2THEN
Z1010:=(0.01*_PI1010_.AV+4.865)*__PI1010_.AV+0.2754
END_IF
　　最(zui)後根據流(liu)量計參數(shu)4~20mA中對應單(dan)位體積流(liu)量量程🔅，體(ti)積流量x密(mi)㊙️度/1000=質量流(liu)量，計算出(chu)對應的瞬(shun)時質量♍流(liu)量✏️，圖3爲換(huan)算示意👣圖(tu)。
 
　　最後在DCS畫(hua)面上引用(yong)FI4670H就能顯示(shi)蒸.汽體積(ji)流量對應(ying)的質量流(liu)量，同理，所(suo)需的累計(ji)質量等數(shu)據就能根(gen)✉️據FI4670H計🔆算出(chu)🐪來。
5結束語(yu)
　　類似渦街(jie)流量計的(de)體積流量(liang)計，都能利(li)用同一蒸(zheng)汽管道㊙️上(shang)的壓力表(biao)進行換算(suan)，在DCS系統中(zhong)算出相應(ying)的質量流(liu)量，而不用(yong)更換新的(de)設備，這是(shi)渦街流量(liang)計利用DCS系(xi)統功能的(de)一❓種優化(hua)應用。

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