摘要:冶煉(liàn)廠測量蒸(zheng)汽時多選(xuan)用渦街流(liu)量計 ，而渦(wō)街流量計(ji)輸出多爲(wèi)體積流量(liang),不方便進(jìn)行能源統(tong)計熱力計(jì)算。根據貴(gui)煉廠現有(yǒu)設備，通過(guò)DCS對渦街流(liú)♈量計的輸(shū)出數據計(jì)算轉換成(chéng)顯示質量(liang)流量🈲輸出(chū)，在不更換(huan)設備的情(qing)況下,可以(yǐ)獲得能源(yuan)統計所需(xū)要的質量(liang)單位，便于(yu)能源🚩統計(ji)熱力計算(suàn)。
1引言.
　　冶煉(liàn)廠内測量(liàng)蒸汽流量(liàng)大部分使(shi)用的是羅(luo)斯蒙特♋公(gong)🛀司的渦街(jiē)流量計，其(qí)測量不帶(dài)溫壓補償(chang)功能，輸出(chū)結果爲蒸(zhēng)汽體積流(liu)量,無法直(zhí)接輸出質(zhì)量流量信(xìn)号。而根據(ju)國家規定(ding)，能源統計(jì)熱力方面(mian)，其計算方(fang)法是根據(ju)鍋爐出口(kǒu)蒸汽和熱(rè)水的溫度(dù)壓力在焓(hán)熵圖(表)内(nèi)查得每千(qiān)克的熱焓(hán)減去給水(shuǐ)(或回🛀🏻水)熱(re)焓，乘上鍋(guo)爐實際産(chan)出的蒸汽(qì)或熱水數(shu)量(流🐇量表(biǎo)讀出)計算(suàn)。其🈲簡單的(de)換算方式(shi)爲:1t标煤産(chǎn)29302/(2802--436)=12.38t蒸汽📞是按(àn)照100%熱效率(lǜ)得出的(實(shi)際上是不(bu)可能的)，其(qi)所需的是(shì)質量⛷️單位(wèi)。爲此，将渦(wo)街流量計(jì)1輸出體積(ji)流量信号(hào)轉換成質(zhì)量流量是(shi)有必要的(de)。
2渦街流量(liang)計原理.
　　測(ce)量蒸汽用(yòng)主要用渦(wō)街流量計(jì)測量(21。渦街(jiē)流量計是(shi)根據卡🐉門(men)☁️(Karman)渦街原理(lǐ)研究生産(chan)的測量氣(qì)體、蒸汽或(huò)液🐅體的體(ti)積流量☁️、标(biāo)況的體積(ji)流量或質(zhì)量流量的(de)體積流量(liàng)計。如圖1,在(zai)流體前進(jìn)的方向上(shàng)放置-一個(ge)非流線型(xing)的物體，在(zai)一定的條(tiáo)件下可以(yǐ)在物體後(hòu)面得到穩(wěn)定的漩渦(wō)列⁉️，通過測(cè)量出🌈漩渦(wo)列的頻率(lǜ)就可以得(de)到流體的(de)速度從而(ér)得到其體(ti)積流量。
　　随(suí)着時代的(de)發展，目前(qian)的渦街流(liu)量計都能(néng)輸出質量(liang)流🛀🏻量，隻是(shi)根據廠家(jiā)型号不同(tong)，有的渦街(jiē)流量計内(nei)置溫壓補(bu)償裝置，儀(yí)表内部就(jiù)能進行體(ti)積1質量💋轉(zhuǎn)換，能顯示(shi)輸出質量(liàng)流量到系(xì)統中☂️;不帶(dai)溫度補償(chang)的渦街流(liú)量計，隻能(neng)通過在流(liu)量計中設(shè)置固定的(de)工況介質(zhi)密度來實(shi)現固定補(bǔ)償将體積(ji)流量轉換(huan)爲質量流(liu)👅量後輸出(chu)。
 
3公式原理(li).
　　理論_上介(jiè)質的質量(liang)流量等于(yú)體積流量(liang)與密度的(de)㊙️乘積☂️，如果(guo)使用不具(ju)有溫度補(bǔ)償功能的(de)渦街流量(liàng)計測量流(liú)量，同時又(you)要得到質(zhi)量流量，需(xu)要通過在(zai)⭐流量計中(zhōng)設置固定(dìng)的工況介(jie)質密度來(lai)實現固定(dìng)補償将體(tǐ)積流量轉(zhuǎn)換爲質量(liang)流量後輸(shu)出，或者流(liu)量計輸出(chū)體積流量(liàng)，在DCS中輸人(rén)固定的密(mi)度進行補(bǔ)償,從而得(dé)到介😍質的(de)質量流量(liàng)。但由于負(fu)荷的變化(huà)📧，飽和蒸汽(qi)💋壓力可能(néng)存在大幅(fú)波動，采用(yòng)這種方式(shì)得到的質(zhi)量流量，與(yu)實際流量(liàng)會有較🐪大(dà)的偏差。
　　根(gēn)據經驗公(gong)式，飽和水(shui)蒸汽密度(dù)與壓力及(ji)密度的關(guān)系(4)如😍表2。
　　根(gēn)據工廠正(zhèng)常生産時(shi)，低壓鍋爐(lú)房給工藝(yi)蒸汽壓力(li)不會低✊于(yú)0.2MPa不會高于(yu)1.6MPa。在這個壓(ya)力範圍取(qu)5個點根據(jù)公式計算(suan)，參照對應(ying)表确認精(jīng)度，見表3。
 
　　經(jing)确認，壓力(lì)越低則相(xiàng)對誤差越(yuè)大。從圖2中(zhong)可以看🌈出(chū)🏒，工廠正常(chang)生産時在(zài)這區間内(nèi)的均相對(duì)誤差在允(yun)許範圍之(zhi)内。
 
4DCS編程
　　一(yī)般情況下(xia)，蒸汽的質(zhì)量流量隻(zhi)考慮壓力(li)或者溫度(dù)補🧑🏽‍🤝‍🧑🏻償🌈之中(zhong)❄️的一種，飽(bao)和蒸汽就(jiu)隻用當前(qian)壓力下的(de)密度就行(háng)了，再根據(ju)質量流量(liang)=密度x體積(ji)流量，就能(neng)計算出工(gong)況下的質(zhi)量流量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻。
　　工(gōng)廠内低壓(ya)鍋爐房出(chū)來的蒸汽(qi)爲飽和蒸(zheng)汽，裝渦✊街(jie)🈲流量計☁️的(de)💃🏻管道上前(qián)後至少有(you)1個壓力表(biao)，同時x信号(hào)均🈲進DCS同一(yī)控📧制櫃，則(ze)默認同一(yi)管道上流(liu)量計壓😍力(li)測量位置(zhì)--緻。
　　假設蒸(zheng)汽總管流(liú)量計FI4670，蒸汽(qì)總管壓力(li)PI1010根據上面(mian)的公🔆式，在(zai)🏃🏻‍♂️和利時MACSV系(xi)統(6中編寫(xie)程序，同時(shí)增加中間(jian)點❓變量Z1010爲(wèi)密度，FI4670H爲蒸(zhēng)汽總管流(liu)量，單位爲(wei)t/h。根據蒸汽(qi)總管壓力(li)PI1010就能計算(suan)出的質量(liang)流量。
　　工廠(chang)正常生産(chǎn)時低壓鍋(guo)爐房壓力(lì)範圍在0.6MPa與(yǔ)0.9MPa之間，不會(huì)低于0.4MPa。壓⛹🏻‍♀️力(lì)爲0.2時用Z=-1.25x2+5.745x+0.0281計(jì)算結果爲(wèi)1.1271，則把壓力(li)爲0.2以下時(shí)默認密度(du)✨取固定值(zhi)1.13，方便計算(suan)。然後編寫(xiě)程序如下(xia):
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(jù)流量計參(cān)數4~20mA中對應(yīng)單位體積(jī)流量量程(chéng)，體積流量(liàng)x密度/1000=質量(liàng)流量，計算(suan)出對應的(de)瞬時質量(liàng)流量，圖3爲(wei)換算示意(yì)🐪圖。
 
　　最後在(zai)DCS畫面上引(yin)用FI4670H就能顯(xian)示蒸.汽體(tǐ)積流量對(duì)應的質量(liang)🔞流量，同理(lǐ)，所需的累(lei)計質量等(děng)數據就能(néng)根據FI4670H計算(suan)出來。
5結束(shu)語
　　類似渦(wō)街流量計(ji)的體積流(liu)量計，都能(néng)利用同一(yī)蒸汽管道(dao)上的壓力(li)表進行換(huàn)算，在DCS系統(tǒng)中算出相(xiàng)應的質量(liang)流量，而不(bú)用更換新(xin)的設備，這(zhe)是渦街流(liu)量計利用(yòng)DCS系統功☎️能(neng)的一種優(you)化應用。

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