摘要(yào):冶煉廠測量(liang)蒸汽時多選(xuan)用渦街流量(liang)計 ，而渦街流(liu)量計輸出多(duo)爲體積流量(liang),不方便進行(háng)能源☎️統計🎯熱(re)力計算。根據(ju)貴煉廠現有(yǒu)設備，通過DCS對(dui)渦街流量計(ji)的輸出數💔據(jù)計算轉換成(cheng)顯示質量流(liú)量輸出，在不(bú)更換設備的(de)情況下,可以(yi)獲得能源統(tong)計所需要的(de)質量單位，便(biàn)于能源統計(jì)熱力計算。
1引(yin)言.
　　冶煉廠内(nei)測量蒸汽流(liú)量大部分使(shǐ)用的是羅斯(si)蒙特公司的(de)渦街流量計(ji)，其測量不帶(dài)溫壓補償功(gōng)能，輸出結果(guǒ)爲蒸汽體積(jī)流量,無法直(zhi)接輸出質量(liang)流量信号。而(er)根據國家規(guī)定，能源統計(ji)熱力方面，其(qi)計算方法是(shì)🏃‍♀️根據鍋爐出(chū)口蒸汽和熱(re)水的溫度壓(ya)力✉️在焓熵圖(tu)(表)内查得每(měi)千克的熱焓(hán)減去給水(或(huò)回水)熱焓，乘(cheng)上鍋爐實際(jì)産出的蒸汽(qi)或熱水數❌量(liàng)(流量表讀出(chu))計算。其簡單(dan)的🛀換算方式(shi)爲:1t标煤産29302/(2802--436)=12.38t蒸(zheng)汽是按照100%熱(rè)效率得出的(de)(實際上是不(bú)可能☁️的)，其所(suǒ)需的是質量(liang)單位。爲此，将(jiang)渦街流🍉量計(jì)1輸出體積流(liú)量🚩信号轉換(huan)成質量💯流量(liàng)是有必要的(de)。
2渦街流量計(ji)原理.
　　測量蒸(zheng)汽用主要用(yong)渦街流量計(ji)測量(21。渦街流(liú)量計是根🏒據(ju)卡門(Karman)渦街原(yuán)理研究生産(chǎn)的測量氣體(ti)、蒸汽🧡或液體(ti)的體積流量(liàng)、标況的體積(jī)流量或質量(liàng)流量的體積(ji)流量計🌈。如圖(tú)1,在流體前進(jin)的方向上放(fàng)置-一個非流(liú)線型的物體(tǐ)㊙️，在一定的🚶條(tiao)件下可以在(zai)物體後面得(de)到穩😍定的漩(xuan)渦列，通過測(cè)量出漩渦列(liè)的頻㊙️率就可(kě)以得到🔞流體(ti)的速度從而(er)得到其體積(ji)流量。
　　随着時(shi)代的發展，目(mù)前的渦街流(liu)量計都能輸(shū)出質量流量(liàng)，隻🐆是根據廠(chǎng)家型号不同(tong)，有的渦街流(liú)量計内置溫(wēn)壓補償裝置(zhì)，儀表内部就(jiu)能進行體積(ji)1質量轉換，能(neng)顯示輸出質(zhì)量流量到📱系(xì)統中;不帶溫(wēn)度補償的渦(wō)街流量計，隻(zhī)🏃🏻‍♂️能通過在🏃‍♂️流(liu)量計中🧑🏾‍🤝‍🧑🏼設置(zhì)固定的工況(kuàng)介質密度來(lai)實現固定補(bǔ)償将體積流(liú)量轉換爲質(zhì)量流量🛀🏻後輸(shu)出。
 
3公式原理(lǐ).
　　理論_上介質(zhì)的質量流量(liàng)等于體積流(liu)量與密度的(de)乘積，如果使(shi)用不具有溫(wēn)度補償功能(néng)的渦街流量(liàng)計測‼️量流量(liang)，同時又要得(de)🔞到質量流量(liang)，需要通過在(zài)🤩流量計中設(she)置固定的工(gong)況介質密度(du)來實現固定(ding)補償将體積(jī)流量轉換爲(wèi)質量流量後(hòu)輸出，或者流(liu)量計輸出體(tǐ)積流量，在DCS中(zhong)👨‍❤️‍👨輸人固定的(de)密度進行補(bǔ)償,從而得到(dao)介質的質量(liang)流量。但由于(yu)負荷的變化(huà)，飽和蒸汽壓(yā)力可☎️能存在(zai)大幅波動，采(cai)用這種方式(shi)㊙️得🏃🏻到的質量(liang)流量，與實際(ji)流量會有較(jiào)大🈲的偏差。
　　根(gen)據經驗公式(shì)，飽和水蒸汽(qì)密度與壓力(lì)及密度的關(guan)系(4)如表2。
　　根據(ju)工廠正常生(shēng)産時，低壓鍋(guō)爐房給工藝(yì)蒸汽壓力不(bu)會💔低于0.2MPa不會(huì)高于1.6MPa。在這個(gè)壓力範圍取(qu)5個點根據公(gong)式計算，參照(zhào)對應表确認(ren)精度，見表3。
 
　　經(jīng)确認，壓力越(yuè)低則相對誤(wu)差越大。從圖(tu)2中可以看☎️出(chu)，工廠正常生(sheng)産時在這區(qu)間内的均相(xiang)對誤差在允(yun)許範圍之内(nei)。
 
4DCS編程
　　一般情(qing)況下，蒸汽的(de)質量流量隻(zhi)考慮壓力或(huò)者溫度補償(chang)之中🈲的一種(zhong)，飽和蒸汽就(jiù)隻用當前壓(yā)力下的密度(dù)就行了，再根(gen)據質量流量(liàng)=密度x體積流(liú)量，就能計算(suan)出工況下的(de)質量流量。
　　工(gōng)廠内低壓鍋(guo)爐房出來的(de)蒸汽爲飽和(he)蒸汽，裝渦🔞街(jiē)㊙️流量☂️計㊙️的管(guǎn)道上前後至(zhi)少有1個壓力(lì)表，同時x信号(hao)均🏃‍♀️進DCS同一控(kòng)制櫃，則默認(rèn)同一管道上(shang)流量計壓力(lì)測量位置--緻(zhi)🧡。
　　假設蒸汽總(zong)管流量計FI4670，蒸(zheng)汽總管壓力(lì)PI1010根據上面的(de)公式，在🌈和利(lì)時MACSV系統(6中編(biān)寫程序，同時(shí)增加中間點(diǎn)變量Z1010爲密度(du)，FI4670H爲蒸汽總管(guǎn)♍流量，單位爲(wei)t/h。根據蒸汽總(zǒng)管壓力PI1010就能(néng)計🌂算出的質(zhi)量流量。
　　工廠(chǎng)正常生産時(shi)低壓鍋爐房(fang)壓力範圍在(zài)0.6MPa與0.9MPa之間，不會(huì)低于㊙️0.4MPa。壓✂️力爲(wei)0.2時用Z=-1.25x2+5.745x+0.0281計算結(jie)果爲1.1271，則把壓(ya)力爲0.2以下時(shi)♋默認密度🥵取(qǔ)固定值1.13，方便(bian)計算。然後編(biān)寫程序如下(xià):
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
　　最後根據流(liu)量計參數4~20mA中(zhong)對應單位體(ti)積流量量程(cheng)，體積流🌐量x密(mi)度/1000=質量流量(liang)，計算出對應(yīng)的瞬時質量(liang)流量，圖3爲換(huàn)算示意圖。
 
　　最(zui)後在DCS畫面上(shang)引用FI4670H就能顯(xian)示蒸.汽體積(jī)流量對應的(de)質量流量，同(tong)理，所需的累(lèi)計質量等數(shu)據就能根據(ju)FI4670H計算出🌐來。
5結(jie)束語
　　類似渦(wo)街流量計的(de)體積流量計(jì)，都能利用同(tong)一蒸汽👉管道(dao)上的👅壓力表(biǎo)進行換算，在(zài)DCS系統中算出(chu)相應的質量(liàng)流量，而不用(yong)更換✍️新的設(shè)備，這是渦街(jiē)流量計利用(yong)DCS系統功🎯能的(de)一㊙️種優化應(yīng)用。

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