准确计量蒸汽流量的案例剖析
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２１ ０ ２年 ０ 月 ２
云 南 化 工
Ｙｕ ｎ ｎ Ｃｈ ｍｉ ￣ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ａ ｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
Ｆ ｂ． ０１ ｅ ２ ２
第３ ９卷 第 １ 期
ｄｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ －７ Ｘ ２ １ ． １０ ３ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．０ ４２５ ． ０２ ０ ． １ ｓ
估算 其测 量误 差 。 目前 ， 在全 部 流量 计 中 ， 它是 唯
一
用于测量蒸 汽流量 的仪 表有 ： 节流 式差 压流 量 计、 涡街流量计 、 阿纽 巴流 量计等 。 汽流量信号 进 蒸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
达 到此 标 准 的 。 由标 准 喷 嘴 、 度 补 偿 元 件 及 温
３９ Ｍ ０ ５ Ｖ变送 器组 成 的蒸汽 流量 计如 图 １ 示 。 所
进行组 态转换 ， 现准确补偿 。但在实 际组态 中， 以实 要动态修 正 Ｃ 、、 、 ｄ 等参 数是 很难 实现 的。因此 ， 组态 的计 算 式 中用一 常 数 Ｋ代替 流 量方 程 中 的诸
项 。对于蒸 汽测 量 ： 街 流 量 计 耐 高 温 只 能 到 Ｊ 涡 ２０ ， ３０ 以上 的蒸 汽系统缺 乏应用经 验 ， 大 ０ ％ 对 ２％ 最 的弱点是 抗振 性能 差 ； 阿纽 巴流量计 所产 生 的差
准确的蒸汽计量对企业节能降耗、 成本核算、 优化生
产过程控制等具有十分重要的意义。
１ 蒸汽流量 的特征
１ １ 蒸 汽流 量的 特点 ．
目前还不 能 直接测 量 蒸汽 的质 量流量 … ， 工程 上普遍 使用推 导蒸汽质量流量测量系统 ， 但在流量方 程 中质量 流量 与蒸 汽密度 Ｐ直接相 关 ， 因此 ， 准确 要 测量质量 流量 ， 关键 是求 取 蒸汽 密度 。对 于饱 和 蒸
普遍 使用 的节 流装 置一孔 板 和 喷嘴 已经 标 准 化 ， Ａ ９２喷嘴其 几何形 状 在 ２ 纪 ３ Ｉ １３ Ｓ ０世 ０年代 就
已开 始标 准化 。标 准节 流装 置 得 到 国 际标 准化 组织 和 国 际法 制计 量组 织 的认 可 ， 标 准 型测 量 对 元件 进 行 的试 验研 究 是 国际 性 的 ， 照标 准 文 件 按
３ ９ ＭＶ变送器 实现 准确计量蒸汽流量 的案例 。 ０５ 关键词 ： 蒸 汽流量 ； 计量 ； 标准喷嘴 ；０ ５ ３ ９ ＭＶ变送器 中图分类号 ： Ｔ Ｏ ６ １ Ｑ ５ ． ５ 文献标识 码 ： 文章编 号 ： １０ — ５ ２ １ ） １ ０ １ ５ ０４２ Ｘ（０ ２ ０ － ５ － ７ ０ ０
・
Ｖｏ ＿ ９． ． ｌ３ Ｎｏ １
设 备技 改 ・
准 确 计量 蒸 汽 流 量 的 案例 剖 析
刘 燕 江 ，王 建
（ 云南云天化国际化工股份有限公司红磷分公司 ， 云南 开远 ６ １０ ） ６ ６ ０
摘
要 ： 考查蒸 汽管网物 料进 出是 否平 衡 ， 数据 分据 ， 经 剖析 了 由标 准 喷嘴 、 度补偿 元件 、 温
随着云南云天化 国际化工股份有 限公司红磷分 公 司节 能降耗项 目的投产及新蒸 汽管 网的投用 ， 资源 的综合利用对准确计 量提 出了新 的要求 。蒸 汽是使 用最 为广泛 的载 热工质 ， 要 的二 次能源 。因此 ， 是重
入 Ｄ Ｓ系统 ， Ｄ Ｓ中实现蒸 汽流量温度 、 Ｃ 在 Ｃ 压力公式 补偿 。组态人员根据 实际工况 温度 、 压力 的范围 ， 采 用正确合适 的温度 、 补偿公 式 ， 在 Ｄ Ｓ系统 上 压力 并 Ｃ
收稿 ：０ ｌ ７ ８ ２１－ － ０ ０ 作者简介 ： 刘燕江 （９４ ）男 ， １７ ． ， 云南建水人 ， 仪表工程师 ， 公用工程部主管 ， 长期从事工业 自动化及计量管理工作。
・
５ ・ ２
云 南化 工
２１ ０ ２年 第 １ 期
２ ３ ３ ９ ＭＶ 变送 器 ． ０５
３９ Ｍ ０５ Ｖ变送器 是 美 国 Ｒ ｓｍ ｕｔ 司 为蒸 ｏｅ ｏｎ 公 汽 、 体提供 的高效 质量 流量 变送 器 ， 特点 ： 体 气 其 ① 积小 巧 ， 结构简 单 ， 安装 方 便 。② 可 灵 活配 套 不 同
的一 次测 量 元 件 如 孑 板 、 嘴 、 Ｌ 喷 阿纽 巴等 ，０ ５ Ｖ ３９ Ｍ 变送 器 的 Ｅ Ａ组 态软件数据库 中记录 了这些测 量元
图 １ 蒸 汽 流 量 计 的 组 成
Ｆ ｇ ｒ Ｃｏ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ｈ ｔａ ｆ ｗ ｉｕ ｅ１ ｍ ｏ ｉ ｏ ｆｔ ｅ ｓｅ ｍ ｏ ｉ ｌ
２ １ 标 准节流 装置 ．
过热蒸汽 ， 蒸汽密度 Ｐ与压 力 Ｐ 温度 ｔ 、 有关 ， Ｐ＝ 即
ｐ ｐｔ ， （ ， 但不再遵循理想气体状态方程 ， ） 并随蒸汽工 况参数 的变化 而变化 ， 无法用一个通式表示 即不能获
得统一的密度计算公式 ， 只能根据具体 ｆ况个别推导 青
求得温度 、 压力补偿公式。采用节 流装置时 ， 当温度 、
汽， 蒸汽密度 Ｐ只与压力 Ｐ有关 ， Ｐ＝ （ ） 而对 于 即 ｐｐ ；
压信号值较低， 应用中波动大、 流量小时偏差大； 蒸汽
在输送过程 中 ， 存在压力 、 温度损失。因此 ， 蒸汽计 量 数据偏差大 ， 在成本核算 时 ， 不得不进行平衡与分摊。
２ 标 准 喷 嘴 、 度 补 偿 元 件 、０ ５ 温 ３ ９ ＭＶ变 送 器 组 成 的蒸 汽 流 量 计
压力 、 雷诺数变化较大 时 ， 动态修正 Ｃ、 ｄ 等 还应 、 参数 ， 以提高测量 的准确度 。否则 ， 即使 已实现 了密
度的完全补偿 ， 这些余 留参数变化累加后， 引入的误 差仍然 较大。
１ ２ 蒸 汽流 量 的计量 仪表 ．
ＩＯ５６ Ｓ １７或 Ｇ ６４设计 、 造 、 装 和使 用 的标 Ｂ２ ２ 制 安 准节 流 装 置 无 须 实 流校 准 ， 即可 确 定 其 流量 值 并
云 南 化 工
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Ｆ ｂ． ０１ ｅ ２ ２
第３ ９卷 第 １ 期
ｄｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ －７ Ｘ ２ １ ． １０ ３ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．０ ４２５ ． ０２ ０ ． １ ｓ
估算 其测 量误 差 。 目前 ， 在全 部 流量 计 中 ， 它是 唯
一
用于测量蒸 汽流量 的仪 表有 ： 节流 式差 压流 量 计、 涡街流量计 、 阿纽 巴流 量计等 。 汽流量信号 进 蒸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
达 到此 标 准 的 。 由标 准 喷 嘴 、 度 补 偿 元 件 及 温
３９ Ｍ ０ ５ Ｖ变送 器组 成 的蒸汽 流量 计如 图 １ 示 。 所
进行组 态转换 ， 现准确补偿 。但在实 际组态 中， 以实 要动态修 正 Ｃ 、、 、 ｄ 等参 数是 很难 实现 的。因此 ， 组态 的计 算 式 中用一 常 数 Ｋ代替 流 量方 程 中 的诸
项 。对于蒸 汽测 量 ： 街 流 量 计 耐 高 温 只 能 到 Ｊ 涡 ２０ ， ３０ 以上 的蒸 汽系统缺 乏应用经 验 ， 大 ０ ％ 对 ２％ 最 的弱点是 抗振 性能 差 ； 阿纽 巴流量计 所产 生 的差
准确的蒸汽计量对企业节能降耗、 成本核算、 优化生
产过程控制等具有十分重要的意义。
１ 蒸汽流量 的特征
１ １ 蒸 汽流 量的 特点 ．
目前还不 能 直接测 量 蒸汽 的质 量流量 … ， 工程 上普遍 使用推 导蒸汽质量流量测量系统 ， 但在流量方 程 中质量 流量 与蒸 汽密度 Ｐ直接相 关 ， 因此 ， 准确 要 测量质量 流量 ， 关键 是求 取 蒸汽 密度 。对 于饱 和 蒸
普遍 使用 的节 流装 置一孔 板 和 喷嘴 已经 标 准 化 ， Ａ ９２喷嘴其 几何形 状 在 ２ 纪 ３ Ｉ １３ Ｓ ０世 ０年代 就
已开 始标 准化 。标 准节 流装 置 得 到 国 际标 准化 组织 和 国 际法 制计 量组 织 的认 可 ， 标 准 型测 量 对 元件 进 行 的试 验研 究 是 国际 性 的 ， 照标 准 文 件 按
３ ９ ＭＶ变送器 实现 准确计量蒸汽流量 的案例 。 ０５ 关键词 ： 蒸 汽流量 ； 计量 ； 标准喷嘴 ；０ ５ ３ ９ ＭＶ变送器 中图分类号 ： Ｔ Ｏ ６ １ Ｑ ５ ． ５ 文献标识 码 ： 文章编 号 ： １０ — ５ ２ １ ） １ ０ １ ５ ０４２ Ｘ（０ ２ ０ － ５ － ７ ０ ０
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Ｖｏ ＿ ９． ． ｌ３ Ｎｏ １
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准 确 计量 蒸 汽 流 量 的 案例 剖 析
刘 燕 江 ，王 建
（ 云南云天化国际化工股份有限公司红磷分公司 ， 云南 开远 ６ １０ ） ６ ６ ０
摘
要 ： 考查蒸 汽管网物 料进 出是 否平 衡 ， 数据 分据 ， 经 剖析 了 由标 准 喷嘴 、 度补偿 元件 、 温
随着云南云天化 国际化工股份有 限公司红磷分 公 司节 能降耗项 目的投产及新蒸 汽管 网的投用 ， 资源 的综合利用对准确计 量提 出了新 的要求 。蒸 汽是使 用最 为广泛 的载 热工质 ， 要 的二 次能源 。因此 ， 是重
入 Ｄ Ｓ系统 ， Ｄ Ｓ中实现蒸 汽流量温度 、 Ｃ 在 Ｃ 压力公式 补偿 。组态人员根据 实际工况 温度 、 压力 的范围 ， 采 用正确合适 的温度 、 补偿公 式 ， 在 Ｄ Ｓ系统 上 压力 并 Ｃ
收稿 ：０ ｌ ７ ８ ２１－ － ０ ０ 作者简介 ： 刘燕江 （９４ ）男 ， １７ ． ， 云南建水人 ， 仪表工程师 ， 公用工程部主管 ， 长期从事工业 自动化及计量管理工作。
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５ ・ ２
云 南化 工
２１ ０ ２年 第 １ 期
２ ３ ３ ９ ＭＶ 变送 器 ． ０５
３９ Ｍ ０５ Ｖ变送器 是 美 国 Ｒ ｓｍ ｕｔ 司 为蒸 ｏｅ ｏｎ 公 汽 、 体提供 的高效 质量 流量 变送 器 ， 特点 ： 体 气 其 ① 积小 巧 ， 结构简 单 ， 安装 方 便 。② 可 灵 活配 套 不 同
的一 次测 量 元 件 如 孑 板 、 嘴 、 Ｌ 喷 阿纽 巴等 ，０ ５ Ｖ ３９ Ｍ 变送 器 的 Ｅ Ａ组 态软件数据库 中记录 了这些测 量元
图 １ 蒸 汽 流 量 计 的 组 成
Ｆ ｇ ｒ Ｃｏ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ｈ ｔａ ｆ ｗ ｉｕ ｅ１ ｍ ｏ ｉ ｏ ｆｔ ｅ ｓｅ ｍ ｏ ｉ ｌ
２ １ 标 准节流 装置 ．
过热蒸汽 ， 蒸汽密度 Ｐ与压 力 Ｐ 温度 ｔ 、 有关 ， Ｐ＝ 即
ｐ ｐｔ ， （ ， 但不再遵循理想气体状态方程 ， ） 并随蒸汽工 况参数 的变化 而变化 ， 无法用一个通式表示 即不能获
得统一的密度计算公式 ， 只能根据具体 ｆ况个别推导 青
求得温度 、 压力补偿公式。采用节 流装置时 ， 当温度 、
汽， 蒸汽密度 Ｐ只与压力 Ｐ有关 ， Ｐ＝ （ ） 而对 于 即 ｐｐ ；
压信号值较低， 应用中波动大、 流量小时偏差大； 蒸汽
在输送过程 中 ， 存在压力 、 温度损失。因此 ， 蒸汽计 量 数据偏差大 ， 在成本核算 时 ， 不得不进行平衡与分摊。
２ 标 准 喷 嘴 、 度 补 偿 元 件 、０ ５ 温 ３ ９ ＭＶ变 送 器 组 成 的蒸 汽 流 量 计
压力 、 雷诺数变化较大 时 ， 动态修正 Ｃ、 ｄ 等 还应 、 参数 ， 以提高测量 的准确度 。否则 ， 即使 已实现 了密
度的完全补偿 ， 这些余 留参数变化累加后， 引入的误 差仍然 较大。
１ ２ 蒸 汽流 量 的计量 仪表 ．
ＩＯ５６ Ｓ １７或 Ｇ ６４设计 、 造 、 装 和使 用 的标 Ｂ２ ２ 制 安 准节 流 装 置 无 须 实 流校 准 ， 即可 确 定 其 流量 值 并