中国工控网 - 中国工控网,专业工控信息服务平台 !

商业资讯: 企业新闻 | 人物专访 | 企业关注 | 专家观点 | 技术文摘 | 解决方案 | 展会新闻 | 工控知识 | 工控百科 | 产品推荐

你现在的位置: 首页 > 商业资讯 > 使用维修 > 浅析蒸汽流量计量中温度、压力补偿的数学模型

浅析蒸汽流量计量中温度、压力补偿的数学模型

信息来源:gkong.biz  时间:2010-04-21  浏览次数:102

  作者:董高峰单位:巨化工程有限公司仪表厂 浙江衢州 324004
  摘 要:本文着重对过热蒸汽流量计量中温度、压力补偿的数学模型进行了分析,最后提出了一种全新的微机全参数补偿的思维方式。
  关键词:蒸汽流量计量 温、压补偿 数学模型 微机全参数补偿
  1. 引言
  随着成本意识的不断增强,人们对能源计量的准确性提出了更高的要求,流量测量中的温度、压力补偿逐渐被提到了重要的议事日程上来。由于流量测量装置的设计过程中,提供的设计温度、压力与实际运行的工作温度、压力有一定的差异或者由于工艺条件造成流体温度、压力波动较大,致使测出的流量不能真实反映其工作状态下的实际流量。绝大多数流量计,只有在流体工况与设计条件一致的情况下才能保证较高的测量精度,有些流体如气体、蒸汽,流体工况变化对测量精度的影响特别大,必须进行补偿。不同类别的流量测量装置,测量不同的流体介质,其温度、压力补偿公式选择的数学模型是有差异的。因此,有必要对对流量计量中温度、压力补偿的数学模型加以分析、研究,总结出一套全新的补偿方式,尽可能地消除了系统误差,使计量精度提高到一个新的水平。
  2. 过热蒸汽流量计量的补偿
  在蒸汽流量的计量上,密度虽然也是温度、压力的函数,但不再遵循理想气体状态方程,且在不同压力、温度区间,函数关系不同,很难用一个简单的或统一的函数关系式来表示。下面我们分析常用水蒸气密度的确定方法:
  2.1. 密度的确定方法:
  工业或工程上应用的水蒸气大多是处于刚刚脱离液态或离液态较近时的状态,它的物理、化学性质与理想气体大不相同,应视为实际气体。水蒸气的物理性质较理想气体要复杂得多,故不能用简单的数学表达式加以描述;所以,在以往的工程计算中,凡涉及水蒸气的状态参数数值,大都从相关的水蒸气表中直接查取。
  随着电子技术的发展,计算机(或单片机)已广泛应用于流量测量仪表中,其存储能力、快速计算能力为准确、快速的确定水蒸气的密度提供了有力的手段。
  现在介绍在二次仪表中常用的水蒸气密度的确定方法。
  2.1.1. 查表法:把水蒸气密度表装入计算机系统中,根据实际工况下的温度、压力值,从 表中直接查出相应的密度值。
  2.1.2. 计算法:
  ◆ 自己拟合公式(或者出版物给出的公式)
  ◆ IFC1967公式
  目前,我们采用的密度补偿的拟合公式为:
  (1)
  式中: t-温度,℃; P-表压,Mpa;
  蒸汽实际工况条件为:
  工作压力变化范围:0.1~1.1MPa
  工作温度变化范围:160~410℃
  下面,我们取特殊点对公式(1)进行验证:
  通过以上验证计算,我们目前采用的密度补偿公式的计算误差太大,显然不能满足计量仪表的要求。我们流量计量绝大部分已进入微机网络,因此,理想的是采用“IFC1967公式”(见附录)。
  2.1.3. 比较
  查表法:根据“IFC1967公式”制定的数表,考虑了各个不同区域的特性,目前它是比较完整和全面的。但它数据量大,需要占用大量的内存,应用数表要首先判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽,再查不同的数表,另外数表的变量是有一定步长的非连续量,对于两点之间的数据,