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蒸气流量计算公式

蒸气流量计算公式
蒸气流量计算公式

水蒸汽密度计算式(显示) 乌卡诺维奇状态方程

ρ=

[

]6

3

322110

)()()(1?+++P

T F P T F P T F RT P

式中 F 1(T)=(b 0+b 1φ+…+ b 5φ5)×10-9

F 2(T)=(c 0+c 1φ+…+ c 8φ8)×10-16 F 3(T)=(d 0+d 1φ+…+ d 8φ8)×10-23

b 0 = -5.01140

c 0 = -29.133164

d 0 = -34.551360 b 1 =+19.6657 c 1 = +129.65709 d 1 = +230.69622 b 2 = -20.9137 c 2 = -181.85576 d 2 = -657.21885 b 3 = +2.32488 c 3 = +0.704026 d 3 = +1036.1870 b 4 = +2.67376 c 4 = +247.96718 d 4 = -977.45125 b 5 = -1.62302 c 5 = -264.05235 d 5 = +555.88940

c 6 = +117.60724

d 6 = -182.09871 c 7 = -21.276671 d 7 = +30.554171 c 8 = +0.5248023 d 8= -1.9917134

P —绝压,MPa ,P=P 表+0.101325;

T=t+273.15,°K ; t —工况温度,℃; ρ—密度,kg /m 3 R —气体常数,R=461J/(kg ·K), φ=103/T 。

唐山天辰电器

基于IAP WS-IF97的高精度蒸汽流量仪表的研制

凌波,徐英

(1.天津大学电气与自动化工程学院天津300072;2.塘沽第一职业中专天津300451)

引言

当前多数智能仪表都采取了一定的流量补偿技术,但补偿的数学模型建立过程考虑并不十分周全,计量的准确性仍然不高。本文针对这一情况,在蒸汽流量的测量中,以传统的流量计量补偿思想为基础,利用MSP430单片机开发了以水和蒸汽热力学工业公式IAPWS-IF97为核心的计算软件包,使得在工况大范围变化时,流量计的补偿精度仍具有较大的提高。同时由于该型号单片机具有丰富的低功耗模式和强大的运算能力,不仅提高了补偿的精度,而且降低了成本。

1 蒸汽流量测量及密度补偿方法分析

差压式流量计是目前计量蒸汽流量的主要仪表,其流量是依据《GB/T 2624-93流量测量节流装置,用孔板、喷嘴和文丘里管测充满圆管的流体流量》中的数学模型进行计算。当蒸汽工况发生改变时,我们应根据蒸汽密度进行流量补偿,进行蒸汽流量的密度补偿必须实时检测出蒸汽的密度。

工程上应用的水蒸汽大多处于刚刚脱离液态或离液态较近,它的性质与理想气体大不相同,应视为实际气体。水蒸汽的物理性质较理想气体要复杂的多,故不能用简单的数学式加以描述。目前,智能仪表中常用的水蒸汽密度的确定方法主要有如下几种。

1.1 查表法

把水蒸汽密度表置入仪表中,根据工况的温度、压力从表中查出相应的密度值。此种方法能够得到很高的补偿精度,但是数据量巨大,需要占用大量的存储空间,应用数据表首先要判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽,再查不同的数据表;另外数据表的变量是有一定步长的非连续量,对于两点之间的数据,需经过数学内插处理获得,而二元函数的插值公式也不简单。

1.2 公式计算法

饱和水蒸汽密度是温度或压力的一元函数,即ρ=f(T)或ρ=f(P),在目前的智能仪表中通常根据量程和精度的需要,借助饱和水蒸汽密度表进行函数拟合,得到符合精度要求的解析式来计算饱和水蒸汽的密度。

过热水蒸汽情况比较复杂,其密度为温度、压力的二元函数,即ρ=f(P,T),经过人们长期的探索,其解析式函数已有不少的研究成果,当前工程上常用的过热蒸汽密度计算公式主要如下:(1) 实验拟合公式

计算过热水蒸汽的经验公式有很多,式(1)是文献[1]中给出的拟合公式:

式(1)在温度为200~570℃,压力为0.5~11.5 MPa范围内误差为±0.22%。

(2) 乌卡诺维奇公式

乌卡诺维奇公式是拟合的比较好的公式,在250℃以内的过热蒸汽与数表有很好的符合程度(偏差在0.1%左右);在250~300℃范围,靠近饱和线附近偏差较大,可达1%;在300~350℃范围,靠近饱和线附近可达6%。由于公式比较简单,在250℃以内使用是比较好的。

1.3 IAPW S-IF97公式

水和蒸汽热力学性质的新工业标准“IAPWS-1997工业公式”,包括了计算水和蒸汽热力学性质的所有方程。该公式是水和蒸汽性质国际协会(IAPWS)于1997年在德国Erlange召开的年会上确认的国际标准。

IAPWS-IF97公式将水和水蒸汽的不同状态分为5个区域,每个区都有不同的计算公式。工业上最常用的是压力低于16.65 MPa,温度低于600℃范围的过热蒸汽和饱和蒸汽,属于IAPWS-IF97公式的第2区,因此我们只需利用2区提供的方程组进行计算即可。以下是文献[3]中给出的第2区计算蒸汽比容的公式:

式中:p为压力,MPa;v为比体积,m3/k g;T为温度,K;R为水物质气体常数,0.461 526 k J·Kg-1·K-1;ni,Ii,Ji为公式系数,可由数据表提供,置入单片机内存中。

由此可计算出工业常用范围内水蒸汽的密度为:

可见,应用式(8)只需安装有温度、压力变送器,不需要判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽就可以准确测量。对于确定是饱和蒸汽的场合,只需要测温或测压,利用IAPWS-IF97公式第4区中给出的

方程组计算出饱和压力或饱和温度,再代入上述公式中,也可准确计算饱蒸汽密度。

利用IAPWS-IF97计算的水和水蒸汽单相区(1—3区)比容的不确定性在±0.05%左右,因此完全能够满足一般的工业计算要求的精度。目前已经有一些在PC机上利用IAPWS-IF97公式编制的计算蒸汽性质的软件。

2 系统设计

由以上分析可见,使用IAPWS-IF97公式不需要占用大量的内存空间,并且在工业常用范围(压力低于16.65 MPa,温度低于600℃)内计算所得的蒸汽密度符合国际标准,是蒸汽密度补偿的首选公式。但将其应用于以单片机为核心的智能仪表,至今仍未见报导,下面笔者就此做出了一些探索,在基于单片机的智能差压式流量计中实现了以IAPSW-IF97公式为基础的密度补偿,结果表明,在工况大范围变化时,有效提高了蒸汽流量测量的密度补偿精度。

2.1 硬件设计

仪表的硬件电路原理图如图1所示,由传感器检测到流体经节流件前后的差压信号△pi,节流件上游的流体静压力信号pi和流体温度信号ti,经过单片机自带的12位A/D转换器进行转换,转换结果由CPU按一定的数学模型进行实时运算和补偿,得到瞬时流量值和累计流量值。计算结果进行保存,并通过LCD显示,也可通过外围电路实现脉冲输出和4~20 mA模拟量输出。

该仪表系统微处理器选用的是美国TI公司生产的单片机MSP430F149,该单片机采用的是16位RISC指令结构,具有丰富的寻址方式和强大的运算处理能力,2组频率可达8 MHz的时钟模块,能够满足仪表中运算速度的需要;MSP430F149还具有60 kb+256字节的Flash存储器,可利用JTAG接口或片内BOOTROM下载、调试程序。仪表程序和要保存的数据共享此存储器空间,不用外接存储器,降低了仪表成本。

为了精确计量和保存掉电时间,仪表外接了DS1302实时时钟芯片,以提供精确的时钟来弥补MSP430系列单片机没有实时时钟模块的缺陷。该实时时钟芯片采用三线串行输入/输出的方式与单片机相联,操作简便。仪表显示采用的是LCM141专用液晶显示模块,该模块为双行14位8段式液晶显示模块,内含驱动与控制电路以及串行通信接口,可与单片机方便接口,结合键盘电路,可以完成用户参数、厂家参数设置、不同测量功能的切换及压力、差压传感器的在线标定。

2.2 软件设计及计算速度分析

本流量仪表软件主要由初始化模块、参数设置和显示模块、信号采集模块、流量计算模块、流量输出模块、掉电保护模块组成。软件充分体现结构化程序设计思想,采用模块化设计方法,用C 语言编写,具有很强的移植性,可根据现场要求方便的增减相应的功能。

仪表主程序流程图如图2所示,软件工作流程采用循环标志驱动的方法,即主程序采用大循环方式运行,当各模块相应的标志位被置位时,该模块执行;否则跳过该模块,查询下一模块是否要执行。

流量计算模块中,由于IAPWS-IF97密度补偿公式比较复杂,计算量较大,为此,将该公式中不同参数的计算设计成子程序形式,由主程序按不同的进程调用,提高程序运行的效率。经过大量数据的试验测试,当温度、压力均已知时,计算过热蒸汽密度需要运行大约55万个时钟周期左右;若仅已知压力或温度,计算饱和蒸汽密度则需要运行大约56万个时钟周期左右。本系统采用的系统时钟为4 MHz,完成一次蒸汽密度计算仅需150 ms,即使再加上输入信号采样及显示输出所消耗的时间,也能控制在500 ms之内,其运算速度完全能够满足设计要求。由于MSP430F149单片机具有较大的内存和程序存储区,因此在密度计算中全部采用32位浮点数,保证了计量精度。

3 密度补偿精度

以下针对过热水蒸汽和饱和水蒸汽两种不同情况,分别对仪表密度补偿的精度进行评定。对于温度在230℃~600℃,压力在0.1 MPa~16 MPa范围的过热水蒸汽,每隔20℃将仪表计算的结果与密度表中的对应密度值进行比较;对于温度在150℃~350℃范围的饱和水蒸汽,每隔10℃将仪表计算的结果与密度表中的对应密度值进行比较。定义相对误差为:

式中:ρ′i为仪表计算的密度值;ρi为密度表中对应的密度值。

经过计算,相对误差分布图如图3(a),3(b)所示。图中横坐标为温度,纵坐标为相对误差绝对值。图3(a)为饱和水蒸汽密度相对误差分布图,由图可见相对误差绝对值最大为0.1%,但只占很少一部分,大多数误差集中在0.09%以内,其平均相对误差为0.05%。图3(b)为过热水蒸汽密度相对误差分布图,由图中不同压力下的相对误差曲线可见,在350℃~470℃范围内,相对误差随温度的上升而迅速增大;在470℃~590℃范围内,相对误差随温度的上升变化不大,但随着压力的递增而增大;相对误差绝对值最大为0.17%,但仅出现在压力较高的情况下,大多数误差集中在0.1%以内,其平均相对误差为0.08%。

4 结束语

本文利用单片机开发了IAPWS-IF97水和水蒸汽物性计算软件包,在以单片机为核心的蒸汽流量仪表中实现了密度补偿。通过对工业常用水蒸汽范围内的数据计算,饱和蒸汽密度平均相对误差小于0.05%,过热蒸汽密度平均相对误差小于0.08%,证明在工况大范围变化时具有较高的补偿精度,明显提高了测量的准确性。

蒸汽管路计算公式

9.1蒸汽网路系统 一、蒸汽网路水力计算的基本公式 计算蒸汽管道的沿程压力损失时,流量、管径与比摩阻三者的关系式如下 R = 6.88×10-3×K0.25×(G t2/ρd5.25),Pa/m (9-1) d = 0.387×[K0.0476G t0.381/ (ρR)0.19],m (9-2) Gt = 12.06×[(ρR)0.5×d2.625 / K0.125],t/h (9-3) 式中 R ——每米管长的沿程压力损失(比摩阻),Pa/m ; G t ——管段的蒸汽质量流量,t/h; d ——管道的内径,m; K ——蒸汽管道的当量绝对粗糙度,m,取K=0.2mm=2×10-4 m; ρ ——管段中蒸汽的密度,Kg/m3。 为了简化蒸汽管道水力计算过程,通常也是利用计算图或表格进行计算。附录9-1给出了蒸汽管道水力计算表。 二、蒸汽网路水力计算特点 1、热媒参数沿途变化较大 蒸汽供热过程中沿途蒸汽压力P下降,蒸汽温度T下降,导致蒸汽密度变化较大。 2、ρ值改变时,对V、R值进行的修正 在蒸汽网路水力计算中,由于网路长,蒸汽在管道流动过程中的密度变化大,因此必须对密度ρ的变化予以修正计算。 如计算管段的蒸汽密度ρsh与计算采用的水力计算表中的密度ρbi 不相同,则应按下式对附表中查出的流速和比摩阻进行修正。 v sh = ( ρbi / ρsh) · v bi m/s (9-4) R sh = ( ρbi / ρsh) · R bi Pa/m (9-5) 式中符号代表的意义同热水网路的水力计算。 3、K值改变时,对R、L d值进行的修正 (1)对比摩阻的修正、

附录四-蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型

蒸汽流量计量温度、压力补偿的数学模型 4.1 热蒸汽计量的补偿 在蒸汽的计量上,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,很难用一个简单的函数关系式表示,因此着重论述一下常用水蒸气密度的确定方法 4.1.1. 密度的确定: 工程上应用的水蒸气大多处于刚刚脱离液态或离液态较近,它的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的多,故不能用简单的数学式加以描述;所以,在以往的工程计算中,凡涉及水蒸气的状态参数数值,大都从水蒸气表中查出。把水蒸汽状态参数表装入仪表内存中,数据量很大。 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。 4.1.1.1. 查表法:把水蒸气密度表装入计算机中,根据工况的温度、压力,从表中查出相应的密度值。 4.1.1.2. 计算法: ◆自己拟合公式(或者出版物给出的公式) ◆乌卡诺维奇公式 ◆ IFC1967公式 而目前,我们在用的拟合公式为: (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 672

工作温度变化范围:160~410℃ 取特殊点对公式(1)验证 1) p=0.2 MPa、t=160℃ 查表得ρ=1.01626kg/m3 2) p=0.5Mpa、t=200℃ 查表得ρ=2.35294kg/m3 3) p=0.8 MPa、t=250℃ 查表得ρ=3.41064kg/m3 4) p=1.1 MPa、t=400℃ 查表得ρ=3.59454kg/m3 通过以上计算,我们目前采用的密度补偿公式的计算误差太大,不能满足计量仪表的要求。如果在计算过程中将温度单位按热力学温度K来计算,就无从谈起其精度了。我部的能源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)。 4.1.2. 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,它是最完整的、最全面的。但它数据量大,占了大量的空间,应用数表要首先判断是饱和蒸汽还是过热 673

动力蒸汽管径计算公式及焓值对照表

蒸汽部分计算书 一、蒸汽量计算:(6万平米) 市政管网过热蒸汽参数:压力=0.4MPa 温度=180℃ 密度=2.472kg/m3蒸汽焓值=2811.7KJ/kg 换热器凝结水参数:温度=70℃焓值=293 KJ/kg 密度=978kg/m3(1)采暖部分耗汽量:热负荷6160kW G=3.6*Q/Δh=3.6*6160*1000/(2811.7-293)=8805kg/h 凝结水量计算:G=m/ρ=8805/978=9m3/h (2)四十七层空调耗汽量:热负荷200kW G=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=285kg/h 凝结水量计算:G=m/ρ=285/978=0.29m3/h (3)高区供暖耗汽量:热负荷1237kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1237*1000/(2811.7-293)=1768kg/h 凝结水量计算:G=m/ρ=1768/978=1.8m3/h (4)中区供暖耗汽量:热负荷1190kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1385*1000/(2811.7-293)=1980kg/h 凝结水量计算:G=m/ρ=1980/978=2m3/h (5)低区供暖耗汽量:热负荷1895kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1895*1000/(2811.7-293)=2708kg/h 凝结水量计算:G=m/ρ=2708/978=2.8m3/h (6)低区空调耗汽量:热负荷1640kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1640*1000/(2811.7-293)=2344kg/h 凝结水量计算:G=m/ρ=3830/978=4m3/h (7)生活热水耗汽量:热负荷200kW G=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=286kg/h 凝结水量计算:G=m/ρ=286/978=0.3 m3/h (8)洗衣机房预留蒸汽量: 150kg/h

蒸汽密度计算公式

饱和蒸汽密度计算公式ρ=Ap+B ρ------蒸汽密度,kg/m3; p ----------流体绝对压力,MPa ; A、B--------系数和常数。 不同压力段的密度计算式 2.过热蒸汽密度计算公式 =1+F1(T) p+F2(T)p2+F3(T)p3 P-------压力,Pa; ρ-------蒸汽密度kg/m3 R-------气体常数,R=461J/(kg?K) T-------温度,K F1(T)=(b0+b1φ+…b5φ5)×10-9 F2(T)=(c0+c1φ+…c8φ8)×10-16 F3(T)=(d0+d1φ+…d8φ8)×10-23 b0= -5.01140 c0= -29.133164 d0= +34.551360 b1= +19.6657 c1=+129.65709 d1= +230.69622 b2= -20.9137 c2=-181.85576 d2= -657.21885 b3= +2.32488 c3=+0.704026 d3= +1036.1870 b4= +2.67376 c4=+247.96718 d4= -997.45125 b5= -1.62302 c5=-264.05235 d5= +555.88940 c6=+117.60724 d6= -182.09871 c7=-21.276671 d7= +30.554171 c8=+0.5248023 d8= -1.99178134 φ=103/T 1、过热蒸汽密度 IN:REAL;(*补偿前流量,t/h*) TE:REAL;(*介质温度,摄氏度*) PT:REAL;(*介质压力,Mpa*)

管道流量计算公式资料讲解

蒸汽管道设计表ssccsy 蒸汽管道设计表。流量(kg/hour)管道口径Pipe Size(mm)DN_蒸汽压力(bar)蒸汽流速(m/s)饱和蒸汽管道流量选型表(流速30米/秒)(流量:公斤/小时)压力BAR.管道口径(mm)备注:1Pa=100bar. 油管的选取小样~ 油管的选取油管的选取。问题:液压系统中液压泵的额定压力位6.3mpa,输出流量为40l/min,怎么确定油管规格。压力管路为15通径,管子外径22,管子接头M27X2。3.回油管路.1~3m/s同样根据公式计算,回油管路在17~29mm,往标准上靠的话,可以选20通径或者25通径,如果安装空间允许当然选大的好,25通径的管子外径为34,接头螺纹M42X2如果选20通径的话,管子外径28,螺纹M33X2以上说的都是国标,你也可以往美标等上靠,基本上差不多。压缩空气管径、流量及相关晴天多云 如:标准状态下流量为5430Nm3/h,换算成0.85MPa下流量为5430/8.5=639m3/h, 取流速为15m/s, 可以求得管径为123,取整为DN125的管径。 自吸泵的扬程、距离和功率的关系_百度知道李12子 自吸泵的扬程、距离和功率的关系_百度知道自吸泵的扬程、距离和功率的关系悬赏分:10 - 提问时间2010-6-16 22: 58.我需要一台汽油机水泵,自吸式,要求水平运输水150米左右,垂直运输2米,请问一台扬程为32米,功率为2.8马力,流量为25吨/h的水泵能满足要求吗? 管道气体流量的计算公式。浅墨微澜 管道气体流量的计算公式。1、管道气体流量的计算是指气体的标准状态流量或是指指定工况下的气体流量。未经温度压力工况修正的气体流量的公式为:流速*截面面积经过温度压力工况修正的气体流量的公式为:流速*截面面积*(压力*10+1)*(T+20)/(T+t)压力:气体在载流截面处的压力,MPa; T:绝对温度,273.15 t:气体在载流截面处的实际温度2、Q=Dn*Dn*V*(P1+1bar)/353Q为标况流量; 关于消防设计几点问题辉煌华宇 "并注明消火栓给水管道设计流速不宜超过2.5m/s,而厦门消防部门规定室外消防给水管道流速不能大于1.2m/s,笔者对此规定有不同的看法。消防部门的依据是市政部门所提供的市政管道流速为1.2m/s,故在选择室外消防给水管的流速也不大于l.2m/s,但笔者认为管道流速应与市政管道压力有关,只要市政给水管道压力足够大,室外消防管道流速又满足规范不宜大于2.5m/s的要求,既能满足消防流量的设计要求。 反渗透膜的化学清洗- 大将军王电厂化学的日...老姚同志 反渗透膜的化学清洗- 大将军王电厂化学的日志- 网易博客反渗透膜的化学清洗。停止清洗泵的运行,让膜元件完全浸泡在清洗液中。在对大型系统清洗之前,建议从待清洗的系统内取出1支膜元件,进行单个膜元件清洗效果试验,确认清洗效果后再实施整套系统的清洗。此处反向清洗是指在膜组件的浓排端泵入清洗液,在膜外侧进行组件内循环,使清洗液流经膜表面,以适当的流速在膜表面形成一定的冲刷力,将系统内和膜表面的污染物清除排出。 [转载]锅炉选择(201--300)(2010-07-06 13:...锅炉主操作 [转载]锅炉选择(201--300)(2010-07-06 13:01:54)转载原文原文地址:锅炉选择(201--300)作者:掌心201. 燃油丧失流动能力时的温度称( D ),它的高低与石蜡含量有关。B、锅炉传热温度的限制;245. 当过剩空气系数不变时,负荷变化锅炉效率也随之变化,在经济负荷以下时,锅炉负荷增加,效率(C )。256. 随着锅炉参数的提高,锅炉水冷壁吸热作用(A)变化。273. 锅炉水处理可分为锅炉外水处理和( C )水处理。 泵后阀门(水锤) 的讨论给排水On Line -服务...简单如我 有些情况下水锤的发生远在止回阀的数公里以外,"止回阀调整法"就显得无所适从;iI

蒸汽密度计算公式

关于蒸汽密度计算公式 在很多生产型企业中,饱和蒸汽(或过热蒸汽)是生产线的加热源,蒸汽的消耗量高低直接影响到企业生产成本的高低,所以蒸汽计量是这些生产企业十分重视的工作。 蒸汽计量所需要用到的设备有:流量计(一般都是使用涡街流量计或者孔板流量计)、压力变送器、温度变送器、累计计算设备(蒸汽积算仪或PLC)。在累计积算中,通过变送器检查到的压力和温度,换算出蒸汽的密度,再将该密度与流量计检测出的流量进行计算,蒸汽耗量就出来了。如果累计计算设备用蒸汽积算仪,那么这个问题简单了,我们的积算仪里设定好了各种需要的参数,只要将压力、温度信号补偿进去,就能显示对应的值。但如果是一套DCS系统来做计量,怎么办呢? 常规的方法就是通过查表的方式,将每个压力及温度对应的蒸汽密度表全部输入到程序里面,然后根据具体的温度、压力值来查询对应的密度。这样做的话,程序员的工作量极大,而且容易出错。我就经常遇到一些客户和同行问到有关蒸汽密度的计算公式,希望有这么一个现成的公式能够套用。 我们通过蒸汽密度表,进行数学建模,解析出了针对饱和蒸汽与

过热蒸汽的简单计算公式,现分别罗列如下: 饱和蒸汽密度 Y =0.6358+0.00499 X(压力范围:0-1500kPa) Y =0.6246+0.00505 X(压力范围:0-1000kPa) 以上蒸汽压力均为表压 过热蒸汽密度 MD = (19.44*p)/(T-0.151*p+2.1627) P:绝压(MPa)T:温度(摄氏度)MD:密度(Kg/m3) 绵阳伟翔自动化现在将此公式无私的奉献给各位工控业的同行们,希望能够降低大家在编写程序时的工作量。

蒸汽流量的计算方法

请教一下“蒸汽流量的计算方法” 压力0.8MPa温度290度、流速45、管径159、要公式和得数匿名回答:1人气:1解决时间:2009-03-25 13:03 满意答案 好评率:50% 3.14*0.159*0.159/4*3600*45/ 比容 管道水流量计算公式 [标签:管道水流量,公式] 在一寸的管道里的水,如果给其加上一公斤的压力,它每秒的流量是多少?以立方米计算,加两公斤又是多少? 掌心化雪回答:1人气:147解决时间:2009-12-27 21:38 满意答案 好评率:20% 一公斤应该是0.000001* n /9立方米,两公斤的话是0.000002* n /9立方米 注意单位的转换! 用到的公式 G=mg m= gV Q=SV 水的流量可用公式 Q=vS(式中v为流速,S为水流截面积)计算。一台农用水泵的出水管是水平的,当抽水时,怎样利用卷尺和直棍,测出水的流量Q?请写出需要直接测量的量,并 写出流量的表达式(用所测量的物理量来表达) 流量=流速*截面积;从式中可以看出流量与流速和截面积成正比.1.如果把水龙头阀门关小的话,流量也变小了,而出口的面积没有变,所以流速会变小.2.用手堵住部分水管口,阀门的截面积没有变,油于压力作用流量基本不变,而出口面积变小,所以小流速度加快?流量、流速、截面积、水压之间的关系式:Q=y *A*(2*P/ p )9武中Q――流量,m^/S卩一一流量系数,与阀门或管子的形状有关;0.6~0.65 A ――面积,m A2 P ――通过阀门前后的压力差,单位Pa, P ――体的密度,

简介当湿饱和蒸汽中的水全部汽化即成为干饱和蒸汽,此时蒸汽温度仍为沸点温度。如果对于饱和蒸汽继续加热,使蒸汽温度升高并超过沸点温度,此时得到的蒸汽称为过热蒸汽 饱和蒸汽:在一定压力下,气、液两相达到平衡时的蒸汽。 过热蒸汽:是对饱和蒸汽进一步加热,使其具有更高的焓值(也就是含有更多的能量) 其具有做功放出能量时不易还原为水的特点。 3 — 一般情况下,只要满足条件,装置上使用饱和蒸汽即可。过热蒸汽一般用于特殊用途,如驱动透平。如果没有记错,长距离输送的蒸汽也是过热的。

蒸气流量计算公式

水蒸汽密度计算式(显示) 乌卡诺维奇状态方程 ρ= [ ]6 3 322110 )()()(1?+++P T F P T F P T F RT P 式中 F 1(T)=(b 0+b 1φ+…+ b 5φ5)×10-9 F 2(T)=(c 0+c 1φ+…+ c 8φ8)×10-16 F 3(T)=(d 0+d 1φ+…+ d 8φ8)×10-23 b 0 = -5.01140 c 0 = -29.133164 d 0 = -34.551360 b 1 =+19.6657 c 1 = +129.65709 d 1 = +230.69622 b 2 = -20.9137 c 2 = -181.85576 d 2 = -657.21885 b 3 = +2.32488 c 3 = +0.704026 d 3 = +1036.1870 b 4 = +2.67376 c 4 = +247.96718 d 4 = -977.45125 b 5 = -1.62302 c 5 = -264.05235 d 5 = +555.88940 c 6 = +117.60724 d 6 = -182.09871 c 7 = -21.276671 d 7 = +30.554171 c 8 = +0.5248023 d 8= -1.9917134 P —绝压,MPa ,P=P 表+0.101325; T=t+273.15,°K ; t —工况温度,℃; ρ—密度,kg /m 3 R —气体常数,R=461J/(kg ·K), φ=103/T 。 唐山天辰电器

基于IAP WS-IF97的高精度蒸汽流量仪表的研制 凌波,徐英 (1.天津大学电气与自动化工程学院天津300072;2.塘沽第一职业中专天津300451) 引言 当前多数智能仪表都采取了一定的流量补偿技术,但补偿的数学模型建立过程考虑并不十分周全,计量的准确性仍然不高。本文针对这一情况,在蒸汽流量的测量中,以传统的流量计量补偿思想为基础,利用MSP430单片机开发了以水和蒸汽热力学工业公式IAPWS-IF97为核心的计算软件包,使得在工况大范围变化时,流量计的补偿精度仍具有较大的提高。同时由于该型号单片机具有丰富的低功耗模式和强大的运算能力,不仅提高了补偿的精度,而且降低了成本。 1 蒸汽流量测量及密度补偿方法分析 差压式流量计是目前计量蒸汽流量的主要仪表,其流量是依据《GB/T 2624-93流量测量节流装置,用孔板、喷嘴和文丘里管测充满圆管的流体流量》中的数学模型进行计算。当蒸汽工况发生改变时,我们应根据蒸汽密度进行流量补偿,进行蒸汽流量的密度补偿必须实时检测出蒸汽的密度。 工程上应用的水蒸汽大多处于刚刚脱离液态或离液态较近,它的性质与理想气体大不相同,应视为实际气体。水蒸汽的物理性质较理想气体要复杂的多,故不能用简单的数学式加以描述。目前,智能仪表中常用的水蒸汽密度的确定方法主要有如下几种。 1.1 查表法 把水蒸汽密度表置入仪表中,根据工况的温度、压力从表中查出相应的密度值。此种方法能够得到很高的补偿精度,但是数据量巨大,需要占用大量的存储空间,应用数据表首先要判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽,再查不同的数据表;另外数据表的变量是有一定步长的非连续量,对于两点之间的数据,需经过数学内插处理获得,而二元函数的插值公式也不简单。 1.2 公式计算法 饱和水蒸汽密度是温度或压力的一元函数,即ρ=f(T)或ρ=f(P),在目前的智能仪表中通常根据量程和精度的需要,借助饱和水蒸汽密度表进行函数拟合,得到符合精度要求的解析式来计算饱和水蒸汽的密度。 过热水蒸汽情况比较复杂,其密度为温度、压力的二元函数,即ρ=f(P,T),经过人们长期的探索,其解析式函数已有不少的研究成果,当前工程上常用的过热蒸汽密度计算公式主要如下:(1) 实验拟合公式 计算过热水蒸汽的经验公式有很多,式(1)是文献[1]中给出的拟合公式:

总蒸汽流量计算方法

总蒸汽流量计算方法 我厂测量总蒸汽的流量计为喷嘴式流量计,它属于差压式的流量计的一种,根据该仪表的原理气体的流量与通过节流元件的差压的开方成正比(k值).计算公式如下: Q m =k2△Pp Q m :蒸汽的质量流量 k:修正值 △P:通过喷嘴节流元件前后的差压 р:在一定温度一定压力下蒸汽的密度 1、由流量计所带仪表(差压变送器)测出通过节流元件的前后 差压 2、用压力变送器测量出蒸汽管道内蒸汽的压力,用热电阻测量 出管道内蒸汽的温度 3、机内编写一PO的功能块,其作用是对测量出的蒸汽流量进 行密度补偿。即在不同的压力和不同的温度下,选择蒸汽 在该温度压力下的密度,以计算出其质量流量。详细取值 情况如下(pi蒸汽压力,ti蒸汽温度,mp蒸汽的密度): IF pi>=0.00 AND pi<=0.025 THEN IF ti<140 THEN mp:=0.52; ELSIF ti>=140 AND ti<=150 THEN mp:=0.52; ELSIF ti>150 AND ti<=170 THEN mp:=0.49; ELSIF ti>170 AND ti<=190 THEN mp:=0.47; ELSIF ti>190 AND ti<=210 THEN mp:=0.45; ELSIF ti>210 AND ti<=230 THEN mp:=0.43; ELSIF ti>230 AND ti<=250 THEN mp:=0.42; ELSIF ti>250 AND ti<=270 THEN mp:=0.40; ELSIF ti>270 AND ti<=290 THEN mp:=0.39;

蒸汽管道计算实例

前言 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数:蒸汽管道始端温度250℃,压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240℃,压力0.7MP(设定); VOD用户端温度180℃,压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计,在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容: 1、蒸汽管道布置时力求短、直,主干线通过用户密集区,并靠近负荷大的主要用户; 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。

5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知:蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP,温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道(以下简称《管道设计》)1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。 假设:蒸汽管道的终端压力为0.7Mp,温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。 (一)管道压力损失: 1、管道的局部阻力当量长度表(一)

2、压力损失 2—1 式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和,Pa; Wp—介质的平均计算流速,m/s;查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ; g—重力加速度,一般取9.8m/s2; υp—介质的平均比容,m3/kg; λ—摩擦系数,查《动力管道手册》(以下简称《管道》)表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ; d—管道直径,已知d=200mm ; L—管道直径段总长度,已知L=505m ; Σξ—局部阻力系数的总和,由表(一)得Σξ=36; H1、H2—管道起点和终点的标高,m; 1/Vp=ρp—平均密度,kg/m3; 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中,静压头(H2-H1)10/Vp很小,可以忽略不计所以式2—1变为 2—2

蒸汽密度计算公式

饱和蒸汽密度计算公式 =Ap+B ------蒸汽密度,kg/m 3 ; p ----------流体绝对压力,MPa ; A 、B--------系数和常数。 不同压力段的密度计算式 2.过热蒸汽密度计算公式 =1+F 1(T) p +F 2(T)p2+F 3 (T)p3 P-------压力,Pa; -------蒸汽密度 kg/m 3 R-------气体常数,R=461J/(kg K) T-------温度,K F 1(T)=(b 0+b 1+…b 5 5 )×10-9 F 2(T)=(c 0+c 1+…c 88 )×10-16 F 3(T)=(d 0+d 1+…d 88 )×10-23 b 0= 5.01140 c 0= 29.133164 d 0= +34.551360 b 1= +19.6657 c 1=+129.65709 d 1= +230.69622 b 2= 20.9137 c 2=181.85576 d 2= 657.21885 b 3= +2.32488 c 3=+0.704026 d 3= +1036.1870 b 4= +2.67376 c 4=+247.96718 d 4= 997.45125 b 5= 1.62302 c 5=264.05235 d 5= +555.88940 c 6=+117.60724 d 6= 182.09871 c 7= 21.276671 d 7= +30.554171 c 8=+0.5248023 d 8= 1.99178134 =103 /T 1、过热蒸汽密度 IN:REAL;(*补偿前流量,t/h*) TE:REAL;(*介质温度,摄氏度*) 压力范围MPa 密度计算公式/(kg/ m 3 ) 压力范围MPa 密度计算公式/(kg/ m 3 ) 0.100.32 1 =5.2353p +0.0816 1.00 2.00 4 =4.9008p +0.2465 0.320.70 1=5.0221p +0.1517 2.00 2.60 5 = 4.9262p +0.1992 0.70 1.00 1 =4.9283p +0.2173

蒸汽流量计算

一 汽轮机计算 目前汽轮机在设计工况下均属于临界工况,在汽轮机背压升高或机组负荷降低到一定程度时可能处于亚临界工况。 汽轮机喷嘴出口速度达到和超过音速时被称为临界工况,利用Flugel 公式有: 01000101T P T P D D =, (1) 未达临界工况,利用Flugel 公式有: 01222 0022120101T P P T P P D D --=。 (2) 其中:1D 、0D 分别是变工况后流量和标准工况下流量;01P 、01T 、21P 分别是变工况后喷嘴前压力和温度,喷嘴后压力;0P 、0T 、2P 分别是标准工况下喷嘴前压力和温度,喷嘴后压力。如果利用汽轮机调节级的参数计算,则分别有: 11 T P K D =, (3) 01221 2011T P P K D -=。 (4) 其中:0D 是标准工况下流量;1P 、1T 是调节级后压力和温度。在汽轮机正 常运行工况下,一般处于喷嘴临界工况,在某些故障情况下(例如旁路投入时),处于未达临界工况。 利用Flugel 公式计算最大的问题是目前汽轮机一般没有安装调节级温度测点。在许多文献中,直接利用主汽温计算。也有的采用汽轮机一段抽汽温度计算。也可以采用等熵原则计算。

由于蒸汽在流经汽轮机做功级前,存在主汽门、高调门门杆漏汽和汽轮机高压缸轴封漏汽,所以在计算时应予以考虑。流量公式变为: 2111K T P K D += 其中:1K 为汽轮机喷嘴流量系数;2K 为汽轮机漏汽修正系数。1P 、1T 分别为调节级后蒸汽压力和温度。注意这里的温度是开氏温度,如果采用摄氏温度,应为: 2111273K t P K D ++= 二 误差分析 1 根据汽轮机生产厂家给出的设计数据表明,1K 也并非是一常数,经常采用一f (x )函数代替,但使用一常数,在机组正常负荷范围内,误差一般小于1%。 2 理论上1P 、1T 是调节级后或一级蒸汽压力和温度,压力测量一般不存在问题,而蒸汽温度一般无法直接测量,往往采用金属温度,造成测量误差。

过热蒸汽热量计算

例如现在1000KG的过热蒸汽,进口温度325度,出口温度100度。蒸汽压力是1.3MPa.谁能告诉我这里散发出的热量是多少最好给出计算过程因为我不是学热工的 公式不好打,就用字母代替了(a-b)xG=Q a 为1.3MPa,325度下的过热蒸汽焓值,可查过热蒸汽焓值表 b 为1.3MPa,100度下的过热蒸汽焓值,可查过热蒸汽焓值表 G 为过热蒸汽量, Q 为放热量,即为你说的散发出的热量 其中,需要注意的有几点,1.在查对应的过热蒸汽焓值时,要注意提供给你的压力是绝对压力还是表压,表压的话需查1.3+0.1=1.4MPa 2. 过热蒸汽量的单位要注意,你给的是质量,焓值单位对应的也应该是大卡/公斤或者焦耳/公斤。 蒸汽热量计量是建立在蒸汽质量计量基础上的,它们之间的基本关系是蒸汽质量与单位质量的蒸汽所包含的热量的乘积,即为热流量。但是,随着工艺流程的差异和参考点不同,热流量计算的表达式也就不一样。 (1)冷凝水不返回的特殊用户 对于冷凝水不返回的特殊用户,其系统图如图4.1所示,其热量定义为以t =O℃的水之始为参考点的实际使用条件下的蒸汽焓值。其表达式 式中 φ——热流量, kJ/h; qm——质量流量, kg/h; h——蒸汽的比焓, kJ/kg; p——蒸汽压力,MPa;

t——蒸汽温度,℃。 热量表(或流量演算器、计算机等)按照测量得到的蒸汽压力、温度,查存储在仪表内的蒸汽表格(国际公式委员会蒸汽性质表见本书附录。,得到蒸汽密度和比焓,进而计算qm和φ。 该计量方法也可用来对蒸汽发生器输出热量进行计量。 由于该计量方法以t=0℃时水的焓为参考点,用户难免提出异议,因为动力厂原料水(冷水)中所含的热量也视同蒸汽中所含热量作价卖出,似有不合理之处。若冬季水温以10℃计,夏季水温以25℃计,低压蒸汽比焓以2.8MJ/ kg计,则冷水中的热量与蒸汽中总热量之比在冬季约为1.4%,在夏季约为3. 6%。解决这一问题的合理方法是供用双方协商一个双方都能接受的协议参考点,对表计计量结果进行适当处理,作为结算热量。 (2)蒸汽净热量计量 蒸汽净热量计量适用于冷凝水全额返回的用户,其系统如图4.2所示。其表达式为 ——蒸汽比焓, kJ/kg; 式中 h s ——冷凝水比焓, kJ/kg。 h w 为了简化起见,冷凝水温度假设与热交换器上游测量到的压力所对应的饱和与ρ的关系见本书附录C。 蒸汽温度相等。h w

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