摘要:冶煉廠測(cè)量蒸汽時多選(xuan)用渦街流量計(ji) ，而渦街流量計(jì)輸出多爲體積(ji)流量,不方便進(jin)行能源統計熱(re)力計算。根據貴(guì)煉廠現有設備(bei)，通過DCS對渦街流(liu)量計的輸出數(shu)據計算轉換成(cheng)顯示質量流量(liang)輸出，在不更換(huan)設備的情況下(xia),可以獲得能源(yuán)統計所需要的(de)質量單位，便于(yú)能源☀️統計熱力(li)🌈計算。
1引言.
　　冶煉(lian)廠内測量蒸汽(qì)流量大部分使(shǐ)用的是羅斯蒙(méng)特公司的渦街(jiē)流量計，其測量(liang)不帶溫壓補償(cháng)功能，輸出結果(guo)♉爲蒸汽體積流(liu)量,無法直接輸(shu)出質量流量信(xìn)号。而根據國家(jiā)規定，能源統計(jì)熱力方面，其計(jì)📞算方法是根據(ju)鍋爐⭐出口蒸汽(qì)和熱水的溫度(du)壓力在焓熵圖(tú)(表🛀)内查得每千(qian)克的熱焓減去(qù)給水(或回水)熱(re)焓，乘上鍋爐實(shi)際産出的蒸汽(qi)或熱水數量(流(liú)量表讀出)計算(suan)。其簡單的換算(suàn)方式爲:1t标煤産(chan)29302/(2802--436)=12.38t蒸汽是按照100%熱(re)效率得出的(實(shí)際上是不可能(neng)的)，其所需的是(shi)質量單位。爲此(cǐ)，将渦街流量計(jì)1輸出體積流量(liang)信号轉換成質(zhi)量流量是有必(bì)要的。
2渦街流量(liang)計原理.
　　測量蒸(zhēng)汽用主要用渦(wō)街流量計測量(liang)(21。渦街流量計是(shì)👈根據卡門(Karman)渦街(jiē)原理研究生産(chan)的測量氣體、蒸(zheng)汽🌈或液🌐體的體(ti)積流量✊、标況😍的(de)體積流量或質(zhi)量流量的體積(ji)流量計。如圖1,在(zai)流體前進的方(fang)🎯向上放置-一個(ge)非流線型的物(wu)體，在一定的條(tiao)件下可以在物(wù)體🤞後面得到穩(wěn)⛹🏻‍♀️定的漩渦列，通(tong)過測量出漩渦(wo)列的頻率就可(ke)以得到流體的(de)速度從而得到(dào)其體積❓流量。
　　随(sui)着時代的發展(zhǎn)，目前的渦街流(liu)量計都能輸出(chu)質量🔴流量，隻是(shi)根據廠家型号(hào)不同，有的渦街(jiē)流量計内置溫(wēn)壓補償💁裝置，儀(yí)表内部就能進(jin)行體積1質量轉(zhuǎn)換，能顯示輸出(chu)質量流量到系(xi)統中;不帶溫度(du)補償的渦街流(liu)量計，隻能通過(guo)在流量計中設(she)置固定的工況(kuàng)介質密度來實(shí)現固定補償将(jiāng)體積流量轉換(huàn)爲質量流量後(hou)輸出。
 
3公式原理(lǐ).
　　理論_上介質的(de)質量流量等于(yu)體積流量與密(mì)度的🏃‍♂️乘積，如果(guo)使用不具有溫(wen)度補償功能的(de)渦街流量☎️計測(ce)量流量，同時又(you)要得到質量流(liú)量，需要通過在(zai)流量計中設置(zhì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻固定的工況介(jie)🎯質密度來實現(xiàn)固定補償将體(ti)積流量轉換爲(wei)質量🤩流量後輸(shu)出，或者流量計(ji)輸出體積流量(liàng)，在DCS中輸人固定(ding)的密度進行補(bǔ)償,從而得到介(jie)質的質量流量(liàng)。但由于負荷的(de)變化，飽和蒸汽(qi)壓力可能存在(zài)📧大幅波動，采用(yòng)這種方式得到(dao)的質量流量，與(yu)✂️實際流量會有(yǒu)較大的偏差。
　　根(gēn)據經驗公式，飽(bǎo)和水蒸汽密度(dù)與壓力及密度(dù)的關🌈系(4)如表2。
　　根(gēn)據工廠正常生(sheng)産時，低壓鍋爐(lú)房給工藝蒸汽(qi)壓力不會😍低于(yu)0.2MPa不會高于1.6MPa。在這(zhè)個壓力範圍取(qǔ)5個點根🔴據公式(shi)計算，參照對應(yīng)表确認精度，見(jiàn)表3。
 
　　經确認，壓力(lì)越低則相對誤(wù)差越大。從圖2中(zhōng)可以看出，工廠(chǎng)正常生産時在(zai)這區間内的均(jun)相對誤差在允(yǔn)許範圍之内。
 
4DCS編(bian)程
　　一般情況下(xia)，蒸汽的質量流(liu)量隻考慮壓力(lì)或者溫度🏃🏻補償(chang)之中💰的一種，飽(bao)和蒸汽就隻用(yong)當前壓力下的(de)密度就✉️行了，再(zài)根據質量流量(liàng)=密度x體積流量(liàng)，就能計算出工(gōng)況下的質量流(liu)量。
　　工廠内低壓(yā)鍋爐房出來的(de)蒸汽爲飽和蒸(zheng)汽，裝渦街流📐量(liàng)計的管道上前(qián)後至少有1個壓(ya)力表，同時x信📧号(hao)均🈲進DCS同一控制(zhi)櫃⭐，則默✏️認同一(yī)管道上流量計(ji)壓力測量位置(zhi)--緻。
　　假設蒸汽總(zong)管流量計FI4670，蒸汽(qi)總管壓力PI1010根據(ju)上面的🐪公式，在(zai)和利時MACSV系統(6中(zhōng)編寫程序，同時(shi)增加中間點♻️變(biàn)量Z1010爲密度，FI4670H爲蒸(zheng)汽總管流量，單(dān)位爲t/h。根據蒸汽(qi)總管壓力PI1010就能(néng)計算出的🏃‍♂️質量(liang)流量。
　　工廠正常(chang)生産時低壓鍋(guo)爐房壓力範圍(wéi)在0.6MPa與0.9MPa之間，不會(hui)低于0.4MPa。壓力爲0.2時(shí)用Z=-1.25x2+5.745x+0.0281計算結果爲(wèi)1.1271，則把壓力爲0.2以(yǐ)下時💁默認密度(dù)取固定值1.13，方便(biàn)計算。然後編寫(xiě)程序如下:
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
　　最後(hòu)根據流量計參(can)數4~20mA中對應單位(wèi)體積流量量程(chéng)，體積流量x密度(dù)/1000=質量流量，計算(suan)出對應的瞬時(shi)質量流量，圖3爲(wei)🧡換算示意圖。
 
　　最(zui)後在DCS畫面上引(yin)用FI4670H就能顯示蒸(zhēng).汽體積流量對(duì)應的質🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量流量(liang)，同理，所需的累(lei)計質量等數據(jù)就能根據FI4670H計算(suan)出來。
5結束語
　　類(lei)似渦街流量計(ji)的體積流量計(jì)，都能利用同一(yī)蒸汽管道上的(de)壓力表進行換(huan)算，在DCS系統中算(suan)出相應的質量(liàng)流🌈量，而不用♋更(gèng)換🐇新的設備，這(zhè)是渦街流量計(jì)利用DCS系統功能(neng)的一種優化應(ying)用。

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