Формула расчета расхода пара

[dvornik_2002 1]

Всем привет! Пожалуйста помогите разобраться с проблемой. У нас на электростанции ведется наладка блока. Интересуют формулы расчета расходов воды и пара. Пока баланс вода/пар не сходятся очень сильно. Пар: имеется сопло, на котором метраном меряется перепад. К соплу есть заводской паспорт и расчет параметров. Наладчики вбили формулу для определения расхода пара: Qm=0,000004*a*e*d^2*корень(deltaP*plotnost), где а - коэффициент расхода, е - поправочный множитель на расширение, d - диаметр отверстия сужающего устройства в мм, deltaP - перепад давления на сужающем устройстве в кПа, plotnost - плотность в кг/м3. Эта формула у них одинакова и для воды и для пара, только плотности они считают по разному. Вопрос: правильно-ли считать по такой формуле расходы воды и пара, и надо-ли у расхода пара учитывать степень сухости? Спасибо.

[Шарипов 118]

А давление и температуру пара не измеряете?

[allar 90]

Ваш узел учета тепла должен содержать счетчик количества теплоносителя (вода, пар) в составе:

- датчик перепада давления (он у Вас есть);

- датчик давления (сведения отсутствуют);

- датчик температуры (сведения отсутствуют);

- вычислитель (или корректор, кто как называет) - устройство которое измеряет выходные сигналы с датчиков, вычисляет количество теплоносителя, хранит полученную информацию и осуществляет другие сервисные функции.

При этом для воды и пара вычисление производится по двум различным алгоритмам, следовательно у Вас должно быть по хорошему 2 отдельных комплекта счетчиков, либо двухканальный вычислитель, который может отдельно считать пар и воду с двумя комплектами указанных выше датчиков (для учета воды показаниями датчика давления условно можно пренебречь, то есть датчик давления может отсутствовать, а для расчетов использоваться некая константа).

Далее, расчитать расход по приведенной Вами формуле можно, но, если не ошибаюсь эта формула из ГОСТов серии 8.563, которые отменены и вместо них введены ГОСТы серии 8.586 (таким образом Ваш счетчик можно считать морально устаревшим только на этом основании). Но основная проблема скорее всего в другом: Главная задача вычислителя - определить плотность среды. Если Ваша среда неоднородна (то вода, то пар, то смесь воды и пара - сделать это очень проблематично). Основной документ для расчета плотности воды или пара:

- МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И КОЭФФИЦИЕНТА ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ВОДЫ И ВОДЯНОГО ПАРА ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 0…1000 °C И ДАВЛЕНИЯХ 0,001…100 МПа.

В документе представлены алгоритмы расчета плотности воды, насыщенного (пограничное состояние пара) и перегретого пара. В вычислитель программируется один из этих трёх алгоритмов для того или иного вида среды, при этом если среда постоянно меняется - погрешность определения плотности будет резко повышаться.

Изменено 21 Октября 2011 пользователем allar

[dvornik_2002 1]

Шарипов: Извините, забыл. Температура и давление измеряется.

allar: Спасибо, посмотрю. Я не так выразился: не сходится баланс пара и воды на входе и выходе из барабана котла.

[y_zorro 0]

формула кривущая

я так понимаю перепадомер заведен в ПТК как токовый сигнал 4-20мА? так?

1. проверить правильно ли настроен перепадомер в поле (шкала и единицы измерени). Эти данные из паспорта на СУ нужно взять

2. Скорее всего этот перепадомер не вычисляет корень. Следовательно в ПТК нужно извлекать корень из входного значения.

3. Необходимо делать коррекцию по давлению и температуре учитывая расчетные данные на диафрагму из того же паспорта

[М.Н. Ситаев 568]

Я не так выразился: не сходится баланс пара и воды на входе и выходе из барабана котла.

Лично для меня непонятно, зачем сводить баланс по котлу? У Вас что не вся вода превращается в пар? Или пар увлажняется? Не проще ли измерять только объем питательной воды? Утечек то, ведь, из котла нет.

Изменено 16 Ноября 2011 пользователем MNS

[GreenGhoul 0]

Лично для меня непонятно, зачем сводить баланс по котлу? У Вас что не вся вода превращается в пар? Или пар увлажняется? Не проще ли измерять только объем питательной воды? Утечек то, ведь, из котла нет.

У котлов есть продувки, которые периодически сбрасывают воду (зашламление и высокое солесодержание).

---

Сам столкнулся с проблемой пересчёта расхода пара. Есть узлы учёта. Стоят диафрагмы, перепадники и избыточники и термосопротивления. Расход считает ОВЕНская РМ1 Не знаю, как проверить, правельно ли считают. Сам АСУшник, с КИП и метрологией почти не знаком, так в общем. Искал формулы расчётов, методики всякие. От всяких чисел Рейнольдса, альтитуд и всего такого сломал мозг. Даже не знаю как быть. Работу работать надо, но вот как?

[allar 90]

Лично для меня непонятно, зачем сводить баланс по котлу? У Вас что не вся вода превращается в пар? Или пар увлажняется? Не проще ли измерять только объем питательной воды? Утечек то, ведь, из котла нет.

У котлов есть продувки, которые периодически сбрасывают воду (зашламление и высокое солесодержание).

---

Сам столкнулся с проблемой пересчёта расхода пара. Есть узлы учёта. Стоят диафрагмы, перепадники и избыточники и термосопротивления. Расход считает ОВЕНская РМ1 Не знаю, как проверить, правельно ли считают. Сам АСУшник, с КИП и метрологией почти не знаком, так в общем. Искал формулы расчётов, методики всякие. От всяких чисел Рейнольдса, альтитуд и всего такого сломал мозг. Даже не знаю как быть. Работу работать надо, но вот как?

Есть куча специализированных программ. Например "Расходомер ИСО". Если Вам просто сверить нужно - обратитесь в ЦСМ. Значения можно взять из часового архива.

[sandro 0]

Приветствую всех!

Ребят может кто-нибудь скинуть ГСССД 187-99 или ГСССД 98-86. Интересуют не таблицы а аналитика расчета плотности пара по давлению и температуре. Весь нэт перерыл не нашел. Может кто нибудь помочь?

Данная информация необходима для организации подсчета массового расхода пара по данным объемного расхода и рассчитанной плотности пара.

[Данилов А.А. 1988]

Выкладываю правильные коэффициенты из ГСССД 187-99:

ГСССД 187-99_Таблица_П2_Коэф-ты.doc

[su215 658]

Приветствую всех!

Ребят может кто-нибудь скинуть ГСССД 187-99 или ГСССД 98-86. Интересуют не таблицы а аналитика расчета плотности пара по давлению и температуре. Весь нэт перерыл не нашел. Может кто нибудь помочь?

Данная информация необходима для организации подсчета массового расхода пара по данным объемного расхода и рассчитанной плотности пара.

ГСССД нет, сам в своё время искал, но безрезультатно. Пользуюсь для расчётов книгами :

1. Теплофизические свойства технически важных газов при высоких температурах и давлениях.rar - таблицы

2. Ривкин С.Л. Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара 1984.rar - таблицы

3. "Влажный воздух" - справочное пособие, покупал в АВОК. Рекомендую. Стоит недорого.

[TYAKOOF 0]

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста методику расчета расходомерной шайбы.

[su215 658]

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста методику расчета расходомерной шайбы.

Читайте ГОСТ 8.586-2005 или РД 50-411-83. Там всё есть.

[jballa 69]

Всем привет! Пожалуйста помогите разобраться с проблемой. У нас на электростанции ведется наладка блока. Интересуют формулы расчета расходов воды и пара. Пока баланс вода/пар не сходятся очень сильно. Пар: имеется сопло, на котором метраном меряется перепад. К соплу есть заводской паспорт и расчет параметров. Наладчики вбили формулу для определения расхода пара: Qm=0,000004*a*e*d^2*корень(deltaP*plotnost), где а - коэффициент расхода, е - поправочный множитель на расширение, d - диаметр отверстия сужающего устройства в мм, deltaP - перепад давления на сужающем устройстве в кПа, plotnost - плотность в кг/м3. Эта формула у них одинакова и для воды и для пара, только плотности они считают по разному. Вопрос: правильно-ли считать по такой формуле расходы воды и пара, и надо-ли у расхода пара учитывать степень сухости? Спасибо.

Структура формулы правильная.

Для более точного ответа надо бы знать некоторые данные.

- чем измеряется расход воды? Тоже соплом?

- диаметр измерительного трубопровода и диаметр отверстия сопла

- диаметр измерительного трубопровода и диаметр отверстия устройства для измерения воды

- в каких единицах измеряется расход пара и воды?

- что значит «не сходятся очень сильно»? Какая разница в %-ах? И на какой интервал времени?

- пар измеряется насыщенным (на выходе из котла) или перегретым (после перегрева)?

- средняя температура и давления воды и пара в измерительном устройстве?

- приводите пару часовых масс воды и пара для периода, когда блок работал в постоянном режиме. Т.е. не было пусков и остановок и расход пара и воды было более менее постоянно.

[Lena597 291]

Структура формулы правильная.

Для более точного ответа надо бы знать некоторые данные.

- чем измеряется расход воды? Тоже соплом?

- диаметр измерительного трубопровода и диаметр отверстия сопла

- диаметр измерительного трубопровода и диаметр отверстия устройства для измерения воды

- в каких единицах измеряется расход пара и воды?

- что значит «не сходятся очень сильно»? Какая разница в %-ах? И на какой интервал времени?

- пар измеряется насыщенным (на выходе из котла) или перегретым (после перегрева)?

- средняя температура и давления воды и пара в измерительном устройстве?

- приводите пару часовых масс воды и пара для периода, когда блок работал в постоянном режиме. Т.е. не было пусков и остановок и расход пара и воды было более менее постоянно.

У меня тоже ТЭЦ и проблема таже самая, попробую пояснить , я думаю ситуации у нас схожие.

Питательная вода подается на котел, она идет чаще всего по одной нитки, измеряется диафрагмой. Цикл котла сложный, это не чайник - залили закипел - пар вышел. Не буду загружать, но цикл растянут по времени есть куча перетоков и контуров. После котла, чаще всего пар уходит двумя паропроводами, параметры пара высокие - 500 С, 90 или 140 кгс/см2, ни о каком насыщении и пароводяной смеси речь не идет. Наши станции все в основном с поперечными связями, т.е. после котлов общий паропровод и с него идет отбор на турбины, перед турбинами пар измеряется соплами, а у самой турбины цикл тоже сложный есть производственные отборы - когда пар 100 ИЛИ 30 АТА отдается потребителю, есть свои технологический отборы и море всего, но общий баланс по станции - выработка с котлов и подача пара турбинам должен биться между собой и балансу по воде. Еще у каждого из агрегатов свой кпд. У нас сейчас внедряется автоматизированная система расчета техникоэкономических показателей. Мы тоже карячимся с расчетом пара по фактическим значениям давления и тем-ры. Чуть позже напишу как считаем мы, (бегу к начальнику)

[xsmart 0]

Здравствуйте все. Аналогичная проблема.

Хотелось бы узнать верны ли мои рассуждения и вычисления.

Постановка задачи следующая. Имеется паровой котел, регулятор расхода пара (задвижка), расходомер, измеряющий линейную скорость пара.

Расходомер стоит после задвижки. Имеются также датчики давления в самом котле (до задвижки) и в паропроводе (после задвижки).

Делаю несколько допущений:

1. В котле пар насыщенный с давлением P1

2. После задвижки пар испытывает адиабатное расширение (давление падает до P2) и становится перегретым

Во время работы котла P1 и P2 меняются.

Масса вышедшего пара из котла равна m = V1 * ρ1, где

V1 объем пара до задвижки

ρ1 - плотность пара до задвижки, фактически равная плотности насыщенного пара при давлении P1

По закону адиабатного расширения P1*V1^k = P2*V2^k, где

V2 - объем расширившегося пара после задвижки

k - коэффициент адиабатного расширения, который для воды равен приблизительно 1.3 и почти не меняется в зависимости от температуры

Соответственно можем посчитать степень расширения пара, зная P1 и P2

V1 = V2 * (P2/P1)^1/k = V2 * (P2/P1)^0.763

V2 можем вычислить, зная линейную скорость пара и сечение паропровода

V2 = S*v*t, где

S - площадь сечения паропровода

v - линейная скорость пара

t - время

Подставив эти выражения в формулу для массы, получим:

m = ρ1 * S * v * t * (P2/P1)^0.763

разделив обе части на время, получим выражение для массового расхода в кг/с (при условии, что скорость в м/с, плотность в кг/м3, площадь в м2, давление не важно в чем, но оно должно быть абсолютным)

Q = ρ1 * S * v * (P2/P1)^0.763

Остается дело за малым - вычислить плотность насыщенного пара ρ1 при давлении P1. Насыщенный пар - газ далеко не идеальный, и для этой цели уравнение состояния идеального газа не подходит. Поэтому использую полиномиальную аппроксимацию табличных значений (взял за основу таблицу до 100 бар):

ρ = 0.000008 * P^3 - 0.0003 * P^2 + 0.4983 * P + 0.1065, где

ρ - плотность насыщенного пара, кг/м3

P - абсолютное давление, бар

Точность у этой аппроксимации очень хорошая

Собственно, вот..

Заметьте, что температура нигде не фигурирует. Это объясняется первым допущением, что в котле пар насыщен и соответственно нам известна его плотность. Но меня терзают сомнения на счет второго допущения о том, что пар расширяется по адиабате.

Вычисления будут производиться в ПЛК в реальном времени (10 раз в секунду). Когда доберусь до объекта - не знаю... Потестируйте пжлст, если у кого есть возможность..

[xsmart 0]

Насыщенный пар - газ далеко не идеальный, и для этой цели уравнение состояния идеального газа не подходит.

Перечитав, пересчитав и переосознав написанное, пришел к выводу, что фигня всё это.. в самом определении адиабатного расширения заложено уравнение состояния идеального газа. Соответственно, уравнения адиабатного расширения малоприменимы к насыщенному пару. Нужен датчик температуры в паропроводе после задвижки, а его нет. Или переносить расходомер до задвижки, где плотность известна. Превед инженерам-технологам.

Изменено 13 Августа 2014 пользователем xsmart

[Lena597 291]

Насыщенный пар - газ далеко не идеальный, и для этой цели уравнение состояния идеального газа не подходит.

Перечитав, пересчитав и переосознав написанное, пришел к выводу, что фигня всё это.. в самом определении адиабатного расширения заложено уравнение состояния идеального газа. Соответственно, уравнения адиабатного расширения малоприменимы к насыщенному пару. Нужен датчик температуры в паропроводе после задвижки, а его нет. Или переносить расходомер до задвижки, где плотность известна. Превед инженерам-технологам.

да, Вы правы для измерения расхода пара очень важно знать его параметры в месте установки расходомера.

[BasilOK 2]

Извините, а зачем изобретать велосипед и заморачивать себе мозг? Зачем эти вручную забитые формулы, какие-то адиабаты??.. Устанавливайте нормальный узел учета пара с коррекцией по давлению-температуре для перегретого пара; и давлению либо температуре для насыщенного. Все алгоритмы вычисления для обоих состояний пара давно выведены, утверждены и аттестованы. Берите тот же Тэкон-19.02М в качестве теплоэнергоконтроллера, "заливайте" очередь задач и живите спокойно

Изменено 26 Августа 2014 пользователем BasilOK

[Lena597 291]

Извините, а зачем изобретать велосипед и заморачивать себе мозг? Зачем эти вручную забитые формулы, какие-то адиабаты??.. Устанавливайте нормальный узел учета пара с коррекцией по давлению-температуре для перегретого пара; и давлению либо температуре для насыщенного. Все алгоритмы вычисления для обоих состояний пара давно выведены, утверждены и аттестованы. Берите тот же Тэкон-19.02М в качестве теплоэнергоконтроллера, "заливайте" очередь задач и живите спокойно :yes-yes:/>

Да!!! Ну как нам это в голову не пришло!!!