流量積算儀是流量計(jì)量系統(tǒng)不可缺少的組成部分,可以單獨(dú)存在,也可以與流量儀表集成在一起使用。其基本原理為通過對(duì)與之配套的流量變送器、流量傳感器和其他變送器(溫度、壓力等)輸出電信號(hào)的采集,用一定的的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出瞬時(shí)流量(熱量)、累積流量(熱量)等,并進(jìn)行顯示/存儲(chǔ)/輸出/控制。檢定流量積算儀須依據(jù)JJG1003-2005《流量積算儀檢定規(guī)程》進(jìn)行。下文專門論述流量積算儀(簡稱積算儀)用于蒸汽計(jì)量系統(tǒng)時(shí)的設(shè)置及檢定情況。

1典型蒸汽計(jì)量系統(tǒng)框圖圖1

2積算儀設(shè)置情況查詢順序按照“蒸汽介質(zhì)類型蒸汽補(bǔ)償方式信號(hào)類型計(jì)量單位其他信息”的順序確定積算儀內(nèi)部蒸汽設(shè)置使用情況。查看或修改積算儀內(nèi)部設(shè)置時(shí),往往要通過密碼才能進(jìn)行,該密碼不應(yīng)被使用方所掌握。

3蒸汽介質(zhì)類型分飽和蒸汽和過熱蒸汽,其中飽和蒸汽又分為干飽和蒸汽和濕飽和蒸汽;一般不做特殊說明的情況下飽和蒸汽均指干飽和蒸汽。

4蒸汽補(bǔ)償方式

(1)飽和蒸汽壓力補(bǔ)償:蒸汽密度只由壓力參數(shù)決定,一般由壓力變送器實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。

(2)飽和蒸汽溫度補(bǔ)償:蒸汽密度只由溫度參數(shù)決定,一般由溫度變送器、鉑電阻或熱電偶實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。

(3)過熱蒸汽溫度壓力補(bǔ)償:蒸汽密度由溫度與壓力參數(shù)共同決定,需同時(shí)配置壓力及溫度計(jì)量器具。

(4)濕飽和蒸汽壓力或溫度補(bǔ)償:其密度應(yīng)結(jié)合蒸汽濕度進(jìn)行計(jì)算,詳見下文“濕飽和蒸汽密度計(jì)算”。

(5)蒸汽固定密度補(bǔ)償:將蒸汽密度設(shè)為固定值,不再需要配置壓力及溫度計(jì)量器具。

注:積算儀中的壓力/溫度/密度參數(shù)中的一個(gè)或全部設(shè)為固定值時(shí),可以減少補(bǔ)償參量計(jì)量器具的安裝數(shù)量,從而降低配置成本;但反過來此時(shí)的蒸汽流量將不能實(shí)時(shí)反映蒸汽的壓力/溫度/密度變化情況,會(huì)產(chǎn)生明顯的計(jì)量偏差,目前已經(jīng)較少采用。

5信號(hào)類型5.1流量信號(hào)類型

(1) 頻率信號(hào):積算儀接收頻率信號(hào),頻率信號(hào)與蒸汽流量成正比例關(guān)系,如頻率輸出型渦街流量計(jì)。

(2)模擬信號(hào)(也稱線性信號(hào)或比例信號(hào)):積算儀接收(4~20)mA、(0~10)mA、(0~5)V、(1~5)V等線性信號(hào),模擬信號(hào)與蒸汽流量成線性比例關(guān)系,如電流輸出型渦街流量計(jì)。

(3)差壓信號(hào)(未開方):積算儀接收(4~20)mA等模擬差壓信號(hào),差壓信號(hào)被積算儀開方后與蒸汽流量成正比。如孔板、噴嘴、V錐、威力巴流量計(jì)等差壓式流量計(jì)。

(4)差壓信號(hào)(已開方):積算儀接收(4~20)mA等模擬差壓信號(hào),但此差壓信號(hào)的開方過程由差壓變送器完成,積算儀接收到的開方后差壓信號(hào)直接與蒸汽流量成正比。

5.2補(bǔ)償信號(hào)類型壓力信號(hào)一般采用模擬信號(hào)輸入;溫度信號(hào)一般采用模擬信號(hào)、電阻或電偶輸入的方式。補(bǔ)償信號(hào)的檢定過程及模型比較簡單,讀者可參照檢定規(guī)程進(jìn)行,本文不進(jìn)行討論.

6計(jì)量單位(1)瞬時(shí)流量單位一般為:kg/h或t/h;累積量單位一般為:kg或t。(2)壓力單位一般為:MPa或kPa;溫度單位一般為:。

7蒸汽標(biāo)準(zhǔn)流量值計(jì)算模型模型1(頻率信號(hào))ML=F/bf3.6k式中:ML蒸汽標(biāo)準(zhǔn)流量值(kg/h);F輸入標(biāo)準(zhǔn)頻率(Hz);b傳感器K系數(shù)(P/L),為固定值;f蒸汽實(shí)時(shí)密度(kg/m3),是由輸入標(biāo)準(zhǔn)溫度值Tf和/或標(biāo)準(zhǔn)壓力值Pf、蒸汽相對(duì)濕度值d、固定設(shè)置密度等因素決定的;3.6單位轉(zhuǎn)化系數(shù);k流量點(diǎn)非線性修正系數(shù),無修正時(shí)為1。模型2(模擬信號(hào),以(4~20)mA為例)。ML=(I-4)/16Ms(f/d)k式中:Ms20mA時(shí)的滿度流量值(與ML單位相同);I輸入標(biāo)準(zhǔn)電流(mA);d蒸汽設(shè)計(jì)密度(kg/m3),根據(jù)設(shè)計(jì)溫度Td(固定值)和/或設(shè)計(jì)壓力Pd(固定值)查表確定。