專利名稱：基于火用為計(jì)量基礎(chǔ)的蒸汽有用能計(jì)量?jī)x表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)量?jī)x表，尤其涉及一種基于火用為計(jì)量基礎(chǔ)的蒸汽有用 能計(jì)量?jī)x表。
背景技術(shù)：
蒸汽是工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要二次能源，通過煤、油、天然氣等一次能源 的燃燒，可將鍋爐中的水加熱汽化形成高溫狀態(tài)的水蒸汽。水蒸汽是熱能的重 要載體，利用其可傳輸性并通過輸送管道傳送至耗熱用戶，用戶在生產(chǎn)過程中 根據(jù)需要消耗熱能。蒸汽的準(zhǔn)確計(jì)量是評(píng)判一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源效率、二 次能源利用率及生產(chǎn)工藝先進(jìn)與否的重要依據(jù)。
目前，蒸汽結(jié)算大多以蒸汽質(zhì)量流量作為計(jì)量單位，即蒸汽用戶購入的是 以蒸汽質(zhì)量為結(jié)算單位的蒸汽。這種結(jié)算單位既不能反映蒸汽能量的多少，也 不能作為用汽企業(yè)評(píng)判產(chǎn)品單位能耗的依據(jù)。
在蒸汽能量計(jì)量方面，目前國(guó)內(nèi)也有一些儀表生產(chǎn)企業(yè)研制出一種熱量表， 根據(jù)測(cè)量得到的蒸汽壓力、溫度，査存儲(chǔ)在儀表內(nèi)的蒸汽表格(蒸汽性質(zhì)表)， 得到蒸汽密度和比焓，進(jìn)而計(jì)算蒸汽質(zhì)量流量和熱(焓)量。該計(jì)量方法可以
用來對(duì)蒸汽發(fā)生器輸出熱量進(jìn)行計(jì)量。由于該計(jì)量方法以t二(TC時(shí)水的烚為參考 點(diǎn)，利用該方法計(jì)量時(shí)，動(dòng)力廠原料水(冷水)所含的熱量也視同蒸汽中所含熱 量作價(jià)賣出，因此用戶難免提出異議，存在較大不合理之處。
另一種能量計(jì)量方法是熱量差計(jì)量法，該方法適用于冷凝水全部返回的用 戶。其測(cè)量原理是飽和蒸汽提供的熱量扣除冷凝水總殘存的熱量，即為熱交換 器從蒸汽抽取的熱量。由于目前商品化的定型的流量(熱量)顯示表通常只有 三個(gè)模擬輸入通道，因此這一方法僅適用于飽和蒸汽。以上方法對(duì)能量的計(jì)量 仍局限于熱焓的概念，沒有能直接測(cè)量可用能的儀表——而這才是真正需要的 熱能。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于火用為計(jì)量基礎(chǔ) 的蒸汽有用能計(jì)量?jī)x表。
它包括溫度輸入電路、壓力輸入電路、流量輸入電路、單片微型計(jì)算機(jī)、 RS485通訊電路、電流輸出電路、顯示電路，單片微型計(jì)算機(jī)電路分別與溫度 輸入電路、壓力輸入電路、流量輸入電路、RS485通訊電路、電流輸出電路、顯示電路相連接。
本實(shí)用新型采用火用作為蒸汽有用能計(jì)算基礎(chǔ)，采用蒸汽有用能計(jì)算模型，
結(jié)構(gòu)上由溫度輸入電路、壓力輸入電路、流量輸入電路、單片微型計(jì)算機(jī)、RS485 通訊電路、電流輸出電路及顯示電路組成。通過對(duì)蒸汽的溫度、壓力、流量信 號(hào)的采集、有用能的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽能量的顯示和積算。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、緊湊，準(zhǔn)確度高，實(shí)時(shí)性好，運(yùn)行可靠，為實(shí)現(xiàn)蒸汽能量的準(zhǔn)確計(jì)量提供 了一種簡(jiǎn)單的實(shí)用方法和儀表。
附圖是基于火用為計(jì)量基礎(chǔ)的蒸汽有用能計(jì)量?jī)x表結(jié)構(gòu)框圖。 具體實(shí)現(xiàn)方式
如附圖所示，基于火用為計(jì)量基礎(chǔ)的蒸汽有用能計(jì)量?jī)x表包括溫度輸入電 路1、壓力輸入電路2、流量輸入電路3、單片微型計(jì)算機(jī)4、 RS485通訊電路5、 電流輸出電路6、顯示電路7，單片微型計(jì)算機(jī)4分別與溫度輸入電路1、壓力 輸入電路2、流量輸入電路3、 RS485通訊電路5、電流輸出電路6、顯示電路7 相連接。
蒸汽流量計(jì)量最常用的流量傳感器是差壓式流量計(jì)和渦街流量計(jì)，并配以 蒸汽密度補(bǔ)償。而蒸汽密度補(bǔ)償一般采用蒸汽壓力、溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，分別由 安裝在管道上的壓力變送器和溫度變送器(PT100鉑電阻)來實(shí)現(xiàn)。
單片微型計(jì)算機(jī)通過對(duì)溫度輸入電路、壓力輸入電路測(cè)量得到的蒸汽溫度 T、壓力戶，根據(jù)內(nèi)置的蒸汽密度表通過査表方法計(jì)算出相應(yīng)的蒸汽密度p，再 根據(jù)流量輸入電路得到的來自蒸汽流量傳感器的差壓AP (差壓式流量傳感器) 或頻率/(渦街流量傳感器)值，由式(1)或(2)便可計(jì)算出蒸汽質(zhì)量流量^。
《附:^Vp.A73 (1)
^z二丁x3.6x/ (2)
式中，^為蒸汽質(zhì)量流量(T / h); yO為蒸汽密度(kg / m3 ); A尸為節(jié)流件兩 測(cè)的差壓(Pa); /為旋渦的釋放頻率(Hz); ^為流量系數(shù)。
單片微型計(jì)算機(jī)通過對(duì)溫度輸入電路、壓力輸入電路測(cè)量得到的蒸汽溫度
T、壓力P，根據(jù)內(nèi)置的蒸汽焓值表和熵值表，通過査表方法可計(jì)算出相應(yīng)的蒸 汽火用P，再根據(jù)蒸汽質(zhì)量流量^，由式(5)和(6)可分別計(jì)算出蒸汽瞬時(shí)

有用能值^和累積有用能值0W。
(3)
Po=W0 (4) ^=《附0-A) (5)
仏=f - (6)
式中，/Z為蒸汽的焓(kJ/kg); S為蒸汽的熵(kJ/kgK); K為環(huán)境溫度(K); ^ 為蒸汽的火用(kJ/kg); ^為蒸汽瞬時(shí)有用能值(kJ/h); gw為蒸汽在時(shí)刻n至 f2時(shí)間段內(nèi)累積有用能值(kJ)。
權(quán)利要求1、一種基于火用為計(jì)量基礎(chǔ)的蒸汽有用能計(jì)量?jī)x表，其特征在于包括溫度輸入電路(1)、壓力輸入電路(2)、流量輸入電路(3)、單片微型計(jì)算機(jī)(4)、RS485通訊電路(5)、電流輸出電路(6)、顯示電路(7)，單片微型計(jì)算機(jī)電路(4)分別與溫度輸入電路(1)、壓力輸入電路(2)、流量輸入電路(3)、RS485通訊電路(5)、電流輸出電路(6)、顯示電路(7)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于火用為計(jì)量基礎(chǔ)的蒸汽有用能計(jì)量?jī)x表。它包括溫度輸入電路、壓力輸入電路、流量輸入電路、單片微型計(jì)算機(jī)、RS485通訊電路、電流輸出電路、顯示電路，單片微型計(jì)算機(jī)分別與溫度輸入電路、壓力輸入電路、流量輸入電路、RS485通訊電路、電流輸出電路、顯示電路相連接。本實(shí)用新型通過對(duì)蒸汽的溫度、壓力、流量信號(hào)的采集及有用能的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽能量的顯示和積算。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，準(zhǔn)確度高，實(shí)時(shí)性好，運(yùn)行可靠，為實(shí)現(xiàn)蒸汽能量的準(zhǔn)確計(jì)量提供了一種簡(jiǎn)單的實(shí)用方法和儀表。
文檔編號(hào)G01K17/12GK201255670SQ20082016468
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者云 朱, 鄭建英, 陳超洋, 馬龍博 申請(qǐng)人:浙江省計(jì)量科學(xué)研究院;中國(guó)計(jì)量學(xué)院