CN112257014A - 一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及*** - Google Patents
一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN112257014A CN112257014A CN202011139245.4A CN202011139245A CN112257014A CN 112257014 A CN112257014 A CN 112257014A CN 202011139245 A CN202011139245 A CN 202011139245A CN 112257014 A CN112257014 A CN 112257014A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steam
- infinitesimal
- pressure
- calculating
- physical property
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 54
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 91
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 13
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Algebra (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及装置,其中方法包括步骤:通过压力测量仪表、流量测量仪表获取蒸汽管道起点处的压力和流量数据;根据压力数据计算蒸汽管道起点处的绝对压力,并依据绝对压力查询该点处的蒸汽物性参数;采用微元法将整根蒸汽管道进行分解处理,逐次计算每个微元末端的蒸汽物性参数,获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数;根据最后一个微元末端的蒸汽物性参数,计算获得整个蒸汽管道末端的蒸汽压力值。其显著效果是:在计算过程中考虑了蒸汽的物性参数的变化,并考虑了散热损失、析出的凝结水导致饱和蒸汽流量减少的影响,使得计算出的管道末端压力更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及到工业及市政低压饱和蒸汽输送管网技术领域,具体涉及一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法。
背景技术
另在市政低压饱和蒸汽供热规划中,往往需要在市政供热管道敷设前对沿途进行蒸汽压力预测。
在以上计算过程中,当低压饱和蒸汽管道不长、终点与起点高差不大的情况下,计算得到的终点压力在工程上近似可用。但如果终点与起点的高差较大、忽略压力损失计算公式中的以及蒸汽比体积有一定的变化时,将使得计算结果不准确。
然而,低压饱和蒸汽在管道中实际流动时,是一个各项物性参数不断变化的过程。而现有的计算方式没有考虑蒸汽在输送过程中,随着压力的减少和散热损失的影响,蒸汽的温度、比焓、密度、比体积实际上在不断的变化。按照以上计算得到的结果具有一定的误差,尤其是低压饱和蒸汽在管路较长时,其计算误差会比较大。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及装置,考虑低压饱和蒸汽在输送过程中的阻力损失、散热损失等,建立蒸汽实际流动过程的近似数学物理模型,进而利用微元法计算蒸汽在流动中的压力,从而使得低压饱和蒸汽管道压力的计算更加准确。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,其关键在于,包括如下步骤:
步骤1:通过压力测量仪表、流量测量仪表获取蒸汽管道起点处的压力和流量数据;
步骤2:根据压力数据计算蒸汽管道起点处的绝对压力,并依据绝对压力查询该点处的蒸汽物性参数;
步骤3:采用微元法将整根蒸汽管道进行分解处理,逐次计算每个微元末端的蒸汽物性参数,获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数;
步骤4:根据最后一个微元末端的蒸汽物性参数,计算获得整个蒸汽管道末端的蒸汽压力值。
进一步的,步骤3中计算最后一个微元末端的蒸汽物性参数的具体步骤如下:
步骤3.1:采用微元法将蒸汽管道分解为长度相等的若干微元;
步骤3.2:依据蒸汽管道起点处的流速、压力、蒸气比体积以及第一个微元的长度,计算第一个微元末端的蒸汽物性参数;
步骤3.3:依据设计规范中所允许的第一个微元的最大散热损失量,对其末端的蒸汽物性参数进行修正;
步骤3.4:将修正后的第一个微元末端的蒸汽物性参数作为第二个微元起点的蒸汽物性参数,逐次计算下一个微元末端的蒸汽物性参数,并对下一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正;
步骤3.5:计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数。
进一步的,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程与其余微元末端的蒸汽物性参数的修正过程相一致。
进一步的,步骤3.4中将第一个微元末端的蒸汽物性参数中的蒸汽压力和蒸汽流量作为第二个微元起点的蒸汽压力和蒸汽流量。
进一步的,步骤3.3中对第一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正的步骤如下:
步骤A1、依据第一个微元起点处的流速、压力、蒸气比体积以及每个微元的长度,计算第一个微元的压力损失;
步骤A2、根据第一个微元的压力损失查询获得此时的蒸汽比焓,并结合第一个微元的起点压力与起点蒸气比焓,计算获得第一个微元起点与末端之间的焓值降低热量损失;
步骤A3:比较所述焓值降低热量损失与所述最大散热损失量的大小,若焓值降低热量损失不小于最大散热损失量,则将查询获得的蒸汽比焓作为第一个微元末端的蒸汽比焓,否则采用修正后的蒸汽比焓作为最终的第一个微元末端的蒸汽比焓;
步骤A4:根据最终的第一个微元末端的蒸汽比焓获得其对应的蒸汽压力、汽化潜热、蒸汽能量损失;
步骤A5:根据最终的第一个微元末端的汽化潜热与蒸汽能量损失计算获得析出蒸汽凝结水的量,并结合第一微元起点处的流量计算得到其末端的蒸汽流量。
进一步的,步骤2中所述绝对压力的计算公式为:
Pa=Pc+P0,
其中,Pa为蒸汽管道起点处的绝对压力,Pc为蒸汽管道起点处的环境大气压力,P0为压力测量仪表获取的蒸汽管道起点处的压力。
本方案还提出了一种低压饱和蒸汽管道压力的计算装置,包括:
基础数据输入模块:用于输入蒸汽管道的基础数据;
起点压力与流量获取模块:用于获得蒸汽管道起点处的压力和流量数据;
数据库模块:用于存储低压饱和蒸汽压力与其余物性参数的对应数据、设计规范允许的最大散热损失量数据;
计算模块:
用于根据起点压力,计算得到起点的绝对压力;
用于根据蒸汽温度,查询数据库模块得到最大允许散热损失,并计算蒸汽管道散热损失量;
用于采用微元法计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数;
用于依据蒸汽物性参数查询数据库模块,确定整个蒸汽管道末端的压力。
进一步的,所述计算模块采用微元法计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数的步骤如下:
采用微元法将蒸汽管道分解为长度相等的若干微元;
依据蒸汽管道起点处的流速、压力、蒸气比体积以及第一个微元的长度,计算第一个微元末端的蒸汽物性参数;
依据设计规范中所允许的第一个微元的最大散热损失量,对其末端的蒸汽物性参数进行修正;
将修正后的第一个微元末端的蒸汽物性参数作为第二个微元起点的蒸汽物性参数,逐次计算下一个微元末端的蒸汽物性参数,并对下一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正;
计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数。
进一步的,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程与其余微元末端的蒸汽物性参数的修正过程相一致。
进一步的,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程如下:
依据第一个微元起点处的流速、压力、蒸气比体积以及每个微元的长度,计算第一个微元的压力损失;
根据第一个微元的压力损失查询获得此时的蒸汽比焓,并结合第一个微元的起点压力与起点蒸气比焓,计算获得第一个微元起点与末端之间的焓值降低热量损失;
比较所述焓值降低热量损失与所述最大散热损失量的大小,若焓值降低热量损失不小于最大散热损失量,则将查询获得的蒸汽比焓作为第一个微元末端的蒸汽比焓,否则采用修正后的蒸汽比焓作为最终的第一个微元末端的蒸汽比焓;
根据最终的第一个微元末端的蒸汽比焓获得其对应的蒸汽压力、汽化潜热、蒸汽能量损失;
根据最终的第一个微元末端的汽化潜热与蒸汽能量损失计算获得析出蒸汽凝结水的量,并结合第一微元起点处的流量计算得到其末端的蒸汽流量。
本方案在计算低压饱和蒸汽输送管网的压力时,将蒸汽管道分为若干微元,在每个微元内用阻力计算公式,对每个微元末端的蒸汽压力进行计算,同时考虑散热损失的影响对每个微元末端的蒸汽压力进行修正,并根据每个微元末端的蒸汽压力将每个微元末端的蒸汽其他物性参数并作为下一个微元起点的蒸汽物性参数。以此类推,最终计算得到低压饱和蒸汽输送管网的压力损失。
本发明的显著效果是:在计算过程中考虑了蒸汽的物性参数的变化,认为流动和压力相互耦合,并考虑了散热损失、析出的凝结水导致饱和蒸汽流量减少的影响,使得计算出的管道末端压力更加准确。
准确计算低压饱和蒸汽的压力、流速、温度等参数,可以有助于提高工程设计的质量,尤其是在目前许多使用长距离市政供热输送的蒸汽或厂区蒸汽管道很长的项目,有极大的参考意义。
附图说明
图1是实施例1提供的管路模型示意图;
图2是实施例1的方法流程图;
图3是实施例2提供的计算装置的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。实施例1:
如图1所示,蒸汽热源设备的出口一般通过控制阀门与低压饱和蒸汽管道连通,在低压饱和蒸汽管道的起点设压力测量仪表和流量测量仪表,获取该点的蒸汽表压力P0和流量数据Q0,通过本发明的计算方法,可以精确计算距离起点L长的管道的蒸汽压力。
参见附图2,一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,具体步骤如下:
步骤1:通过压力测量仪表、流量测量仪表获取蒸汽管道起点处的压力P0(MPa)和流量数据Q0(kg/h);
步骤2:根据压力数据按照公式Pa=Pc+P0计算蒸汽管道起点处的绝对压力Pa(MPa),并依据绝对压力查询该点处的蒸汽物性参数,其中Pc(MPa)为环境大气压力;
步骤3:采用微元法将整根蒸汽管道进行分解处理,逐次计算每个微元末端的蒸汽物性参数,获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数;
在以往的一般计算方法中,认为在整个计算的管道中,低压饱和蒸汽除压力外的其他物性参数保持不变,因此以往的计算方法存在一定的计算误差,因为低压饱和蒸汽在流动过程中各物性参数会随着流动的进行,不断地变化。例如压力降低,温度降低,比体积变大,凝结水不断析出,蒸汽质量流量不断变小,流速不断升高等等。
本例中采用微元法进行数值计算,即采用微元法将蒸汽管道分为若干个足够小的微元,在每个微元内,由于微元足够小,低压饱和蒸汽的物性参数变化很小,此处在工程领域认为近似不变。而不同的微元之间,则认为低压饱和蒸汽的物性参数是不断变化的,由此可避免传统方法中物性参数持续变化造成的计算结果准确率不高的缺陷。
由于低压饱和蒸汽的物性参数:绝对压力、温度、比体积、比焓等等是一一对应的物理量,因此计算获得其中一个物理量,即可查询得到其余所有的物理量。
具体的,如图1所示的一根长度为L的低压饱和蒸汽管道,采用微元法将管道分为n个微元。整个体系共n+1个点,其中初始点为“0”点,即为低压饱和蒸汽管道的起始点。整个体系的最末段点为“n”点,即为所要计算的蒸汽管道压力点。
本例中,所述微元法计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数的具体步骤如下:
步骤3.1:采用微元法将蒸汽管道分解为长度相等的n个微元;
步骤3.2:依据蒸汽管道起点处的流速、压力、蒸气比体积以及第一个微元的长度,计算第一个微元末端的蒸汽物性参数;
步骤3.3:依据设计规范中所允许的第一个微元的最大散热损失量,对其末端的蒸汽物性参数进行修正;
其中,所述的最大散热损失量根据《工业设备及管道绝热工程设计规范》,根据第一个微元起点的蒸汽温度,获取这个微元的最大允许散热损失量q0(W/㎡),获取管径D0(mm)、保温厚度H(mm)、长度L/n米的微元规范所允许的最大散热损失量:
步骤3.4:将修正后的第一个微元末端的蒸汽物性参数作为第二个微元起点的蒸汽物性参数,逐次计算下一个微元末端的蒸汽物性参数,并对下一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正;
由于蒸汽流动是一个物性参数不断变化的过程,本实施例每计算一个微元,便对低压饱和蒸汽的物性参数进行修正,具体修正步骤如下:
步骤A1、依据第一个微元起点处的流速、压力、蒸气比体积以及每个微元的长度,计算第一个微元的压力损失;
其中,蒸汽管道管径为D0(mm)、起点蒸汽流量值为Q0(kg/h)、起点蒸汽比体积ν0(m3/kg)。
第一个微元起点的压力P0,则第一个微元末端压力为P1=P0-ΔP/106(MPa)。
步骤A2、根据第一个微元的压力损失查询获得此时的蒸汽比焓,即已知第一个微元末端P1查询得到蒸汽比焓i1(kJ/kg),并结合第一个微元的起点压力P0(MPa)与起点蒸气比焓i0(kJ/kg),计算获得第一个微元起点与末端之间因为流动引起的压力损失造成的焓值降低热量损失为
步骤A3:比较所述焓值降低热量损失I1(W)与所述最大散热损失量q1(W)的大小,若焓值降低热量损失不小于最大散热损失量也即I1≥q1,则将查询获得的蒸汽比焓i1(kJ/kg)作为第一个微元末端的蒸汽比焓,最终的蒸汽压力为P1,反之,则说明在流到过程中,流动阻力导致的热量损失较小,反而是散热损失较大,则最终的蒸汽比焓为最终的蒸汽压力为比焓i1'(kJ/kg)对应的饱和蒸汽压力P1'(MPa)和蒸汽的汽化潜热iq1(kJ/kg)。此时为了下一步连续循环计算方便,称第一个微元最终的压力为P1end,称第一个微元的蒸汽能量损失为Elost=max{I1,q1};
则第一个微元末端蒸汽流量为Q1end=Q0-Q1lost(kg/h)。
步骤A4:根据最终的第一个微元末端的蒸汽比焓获得其对应的蒸汽压力、汽化潜热、蒸汽能量损失;
步骤A5:根据最终的第一个微元末端的汽化潜热与蒸汽能量损失计算获得析出蒸汽凝结水的量,并结合第一微元起点处的流量计算得到其末端的蒸汽流量。
本例中,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程与其余微元末端的蒸汽物性参数的修正过程相一致,将第一个微元末端的蒸汽物性参数中的蒸汽压力和蒸汽流量作为第二个微元起点的蒸汽压力和蒸汽流量。也即是,第k+1个微元的末端蒸汽压力P(k+1)end为第k+2个微元起点的蒸汽压力P(k+2)0,第k+1个微元末端蒸汽流量Q(k+1)end为第k+2个微元起点蒸汽流量Q(k+2)0。按照类似于A1-A5的步骤计算并修正第k+2个微元末端的蒸汽压力P(k+2)end,以此类推。
步骤3.5:计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数。
具体到本例中则是最终经过连续循环上述步骤得到第n个微元的末端蒸汽压力P(n)end,即得到长度为L的低压饱和蒸汽管道的压力。
步骤4:根据最后一个微元末端的蒸汽物性参数,计算获得整个蒸汽管道末端的蒸汽压力值。
从以上的计算中可以看出,本算法是采用微元法,将长度为L的低压饱和蒸汽管道分为n个微元,在计算过程中近似地模拟蒸汽在流动过程中的实际状态,即蒸汽物性参数是不断变化的一个过程。同时,考虑每个微元低压饱和蒸汽因流动阻力损失导致的能量损失和散热导致的能量损失的大小,考虑由于凝结水的析出,蒸汽流量不断变小,修正每个微元末端的蒸汽压力。本算法可以计算若干长度的低压饱和蒸汽管道的压力,可以预测距离起始点长度为L的低压饱和蒸汽管道的准确蒸汽压力,并得到凝结水的析出量。对工程设计中蒸汽压力的准确获得和疏水阀的选型以及工程中某些不方便直接测量蒸汽压力的管道有预测蒸汽压力的作用。
实施例2:
本实施例提供了一种低压饱和蒸汽管道压力的计算装置,包括:
基础数据输入模块:用于输入蒸汽管道的基础数据;
起点压力与流量获取模块:用于通过压力测量仪表获得蒸汽管道起点处的压力数据和通过流量测量仪表获得蒸汽管道起点处的流量数据;
数据库模块:用于存储低压饱和蒸汽压力与其余物性参数的对应数据、设计规范允许的最大散热损失量数据;
计算模块:
用于根据起点压力,计算得到起点的绝对压力;
用于根据蒸汽温度,查询数据库模块得到最大允许散热损失,并计算蒸汽管道散热损失量、计算管道最大允许热损失量;
用于采用微元法计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数;
用于依据蒸汽物性参数查询数据库模块,确定整个蒸汽管道末端的压力。
进一步的,所述计算模块采用微元法计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数的步骤如下(详细过程参见步骤3.1-3.4):
采用微元法将蒸汽管道分解为长度相等的若干微元;
依据蒸汽管道起点处的流速、压力、蒸气比体积以及第一个微元的长度,计算第一个微元末端的蒸汽物性参数;
根据第一个微元起点蒸汽温度,查询并计算《工业设备及管道绝热工程设计规范》中所允许的第一个微元的最大散热损失量,对其末端的蒸汽物性参数进行修正;
将修正后的第一个微元末端的蒸汽物性参数作为第二个微元起点的蒸汽物性参数,逐次计算下一个微元末端的蒸汽物性参数,并对下一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正;
计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数。
进一步的,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程与其余微元末端的蒸汽物性参数的修正过程相一致(详细过程参见步骤A1-A5),其中,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程如下:
依据第一个微元起点处的流速、压力、蒸气比体积以及每个微元的长度,计算第一个微元的压力损失;
根据第一个微元管道长度、保温后管径可计算第一个微元管道的表面积,根据管道内的蒸汽温度查询设计规范允许的最大散热损失量,计算得到第一个微元管道在单位小时单位蒸汽流量下的散热损失量
比较所述焓值降低热量损失与所述最大散热损失量的大小,若焓值降低热量损失不小于最大散热损失量,则将查询获得的蒸汽比焓作为第一个微元末端的蒸汽比焓,否则采用修正后的蒸汽比焓作为最终的第一个微元末端的蒸汽比焓;蒸汽能量损失则为焓值降低热量损失与最大散热损失量两者的最大值;
根据最终的第一个微元末端的蒸汽比焓获得其对应的蒸汽压力、汽化潜热、蒸汽能量损失;
根据最终的第一个微元末端的汽化潜热与蒸汽能量损失计算获得析出蒸汽凝结水的量,并结合第一微元起点处的流量计算得到其末端的蒸汽流量。
本例中,将第一个微元末端的蒸汽物性参数中的蒸汽压力和蒸汽流量作为第二个微元起点的蒸汽压力和蒸汽流量,采用所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程对其余微元末端的蒸汽物性参数进行修正。
其中,本例中计算模块的计算过程采用如实施例1所述的步骤,通过将将长度为L的低压饱和蒸汽管道分为若干个微元,在计算过程中近似地模拟蒸汽在流动过程中的实际状态,即蒸汽物性参数是不断变化的一个过程。同时,考虑每个微元低压饱和蒸汽因流动阻力损失导致的能量损失和散热导致的能量损失的大小,考虑由于凝结水的析出,蒸汽流量不断变小,修正每个微元末端的蒸汽压力。本算法可以计算若干长度的低压饱和蒸汽管道的压力,可以预测距离起始点长度为L的低压饱和蒸汽管道的准确蒸汽压力,并得到凝结水的析出量。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:通过压力测量仪表、流量测量仪表获取蒸汽管道起点处的压力和流量数据;
步骤2:根据压力数据计算蒸汽管道起点处的绝对压力,并依据绝对压力查询该点处的蒸汽物性参数;
步骤3:采用微元法将整根蒸汽管道进行分解处理,逐次计算每个微元末端的蒸汽物性参数,获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数;
步骤4:根据最后一个微元末端的蒸汽物性参数,计算获得整个蒸汽管道末端的蒸汽压力值。
2.根据权利要求1所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,其特征在于,步骤3中计算最后一个微元末端的蒸汽物性参数的具体步骤如下:
步骤3.1:采用微元法将蒸汽管道分解为长度相等的若干微元;
步骤3.2:依据蒸汽管道起点处的流速、压力、蒸气比体积以及第一个微元的长度,计算第一个微元末端的蒸汽物性参数;
步骤3.3:依据设计规范中所允许的第一个微元的最大散热损失量,对其末端的蒸汽物性参数进行修正;
步骤3.4:将修正后的第一个微元末端的蒸汽物性参数作为第二个微元起点的蒸汽物性参数,逐次计算下一个微元末端的蒸汽物性参数,并对下一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正;
步骤3.5:计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数。
3.根据权利要求2所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,其特征在于,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程与其余微元末端的蒸汽物性参数的修正过程相一致。
4.根据权利要求2所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,其特征在于,步骤3.4中将第一个微元末端的蒸汽物性参数中的蒸汽压力和蒸汽流量作为第二个微元起点的蒸汽压力和蒸汽流量。
5.根据权利要求2~4任一项所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,其特征在于,步骤3.3中对第一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正的步骤如下:
步骤A1、依据第一个微元起点处的流速、压力、蒸气比体积以及每个微元的长度,计算第一个微元的压力损失;
步骤A2、根据第一个微元的压力损失查询获得此时的蒸汽比焓,并结合第一个微元的起点压力与起点蒸气比焓,计算获得第一个微元起点与末端之间的焓值降低热量损失;
步骤A3:比较所述焓值降低热量损失与所述最大散热损失量的大小,若焓值降低热量损失不小于最大散热损失量,则将查询获得的蒸汽比焓作为第一个微元末端的蒸汽比焓,否则采用修正后的蒸汽比焓作为最终的第一个微元末端的蒸汽比焓;
步骤A4:根据最终的第一个微元末端的蒸汽比焓获得其对应的蒸汽压力、汽化潜热、蒸汽能量损失;
步骤A5:根据最终的第一个微元末端的汽化潜热与蒸汽能量损失计算获得析出蒸汽凝结水的量,并结合第一微元起点处的流量计算得到其末端的蒸汽流量。
6.根据权利要求1所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算方法,其特征在于,步骤2中所述绝对压力的计算公式为:
Pa=Pc+P0,
其中,Pa为蒸汽管道起点处的绝对压力,Pc为蒸汽管道起点处的环境大气压力,P0为压力测量仪表获取的蒸汽管道起点处的压力。
7.一种低压饱和蒸汽管道压力的计算装置,其特征在于,包括:
基础数据输入模块:用于输入蒸汽管道的基础数据;
起点压力与流量获取模块:用于获得蒸汽管道起点处的压力和流量数据;
数据库模块:用于存储低压饱和蒸汽压力与其余物性参数的对应数据、设计规范允许的最大散热损失量数据;
计算模块:
用于根据起点压力,计算得到起点的绝对压力;
用于根据蒸汽温度,查询数据库模块得到最大允许散热损失,并计算蒸汽管道散热损失量;
用于采用微元法计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数;
用于依据蒸汽物性参数查询数据库模块,确定整个蒸汽管道末端的压力。
8.根据权利要求7所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算装置,其特征在于,所述计算模块采用微元法计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数的步骤如下:
采用微元法将蒸汽管道分解为长度相等的若干微元;
依据蒸汽管道起点处的流速、压力、蒸气比体积以及第一个微元的长度,计算第一个微元末端的蒸汽物性参数;
依据设计规范中所允许的第一个微元的最大散热损失量,对其末端的蒸汽物性参数进行修正;
将修正后的第一个微元末端的蒸汽物性参数作为第二个微元起点的蒸汽物性参数,逐次计算下一个微元末端的蒸汽物性参数,并对下一个微元末端的蒸汽物性参数进行修正;
计算获得最后一个微元末端的蒸汽物性参数。
9.根据权利要求8所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算装置,其特征在于,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程与其余微元末端的蒸汽物性参数的修正过程相一致。
10.根据权利要求8或9所述的低压饱和蒸汽管道压力的计算装置,其特征在于,所述第一个微元末端的蒸汽物性参数的修正过程如下:
依据第一个微元起点处的流速、压力、蒸气比体积以及每个微元的长度,计算第一个微元的压力损失;
根据第一个微元的压力损失查询获得此时的蒸汽比焓,并结合第一个微元的起点压力与起点蒸气比焓,计算获得第一个微元起点与末端之间的焓值降低热量损失;
比较所述焓值降低热量损失与所述最大散热损失量的大小,若焓值降低热量损失不小于最大散热损失量,则将查询获得的蒸汽比焓作为第一个微元末端的蒸汽比焓,否则采用修正后的蒸汽比焓作为最终的第一个微元末端的蒸汽比焓;
根据最终的第一个微元末端的蒸汽比焓获得其对应的蒸汽压力、汽化潜热、蒸汽能量损失;
根据最终的第一个微元末端的汽化潜热与蒸汽能量损失计算获得析出蒸汽凝结水的量,并结合第一微元起点处的流量计算得到其末端的蒸汽流量。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011139245.4A CN112257014B (zh) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | 一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011139245.4A CN112257014B (zh) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | 一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112257014A true CN112257014A (zh) | 2021-01-22 |
CN112257014B CN112257014B (zh) | 2024-01-05 |
Family
ID=74263956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011139245.4A Active CN112257014B (zh) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | 一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112257014B (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001235100A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-31 | Osaka Gas Co Ltd | 圧縮性流体の導管網解析方法 |
JP2003223472A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 非一様ダクトの圧力損失予測方法 |
JP2008129953A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Denso Techno Corp | 管路内流れの圧力損失の評価方法及び装置 |
JP2011257999A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 数値解析装置及び要素生成プログラム |
CN103823941A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-28 | 中石化上海工程有限公司 | 准确计算蒸汽管道压力降及温度降的方法 |
US20150261893A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-09-17 | China University Of Petroleum - Beijing | Method and apparatus for determining pipeline flow status parameter of natural gas pipeline network |
CN105178930A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 地面注汽管线内蒸汽热力参数计算方法及装置 |
KR101613813B1 (ko) * | 2015-01-27 | 2016-04-19 | 한국해양대학교 산학협력단 | 노벡 가스 소화설비의 설계방법 |
CN106650041A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法 |
CN106703770A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法 |
WO2017163396A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱電機株式会社 | 圧力損失決定装置、圧力損失決定プログラム及び圧力損失決定方法 |
CN109840305A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-04 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种蒸汽管网水力-热力计算方法及*** |
KR101988557B1 (ko) * | 2018-05-09 | 2019-06-12 | 조현태 | 파이프 라인에서 손실되는 압력을 계산하는 장치 및 방법 |
CN110263501A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-09-20 | 廊坊新奥泛能网络科技服务有限公司 | 蒸汽管网参数的简易联动量化计算方法 |
-
2020
- 2020-10-22 CN CN202011139245.4A patent/CN112257014B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001235100A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-31 | Osaka Gas Co Ltd | 圧縮性流体の導管網解析方法 |
JP2003223472A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 非一様ダクトの圧力損失予測方法 |
JP2008129953A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Denso Techno Corp | 管路内流れの圧力損失の評価方法及び装置 |
JP2011257999A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 数値解析装置及び要素生成プログラム |
CN103823941A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-28 | 中石化上海工程有限公司 | 准确计算蒸汽管道压力降及温度降的方法 |
US20150261893A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-09-17 | China University Of Petroleum - Beijing | Method and apparatus for determining pipeline flow status parameter of natural gas pipeline network |
KR101613813B1 (ko) * | 2015-01-27 | 2016-04-19 | 한국해양대학교 산학협력단 | 노벡 가스 소화설비의 설계방법 |
CN105178930A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 地面注汽管线内蒸汽热力参数计算方法及装置 |
WO2017163396A1 (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱電機株式会社 | 圧力損失決定装置、圧力損失決定プログラム及び圧力損失決定方法 |
CN106650041A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法 |
CN106703770A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法 |
KR101988557B1 (ko) * | 2018-05-09 | 2019-06-12 | 조현태 | 파이프 라인에서 손실되는 압력을 계산하는 장치 및 방법 |
CN109840305A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-04 | 中冶赛迪技术研究中心有限公司 | 一种蒸汽管网水力-热力计算方法及*** |
CN110263501A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-09-20 | 廊坊新奥泛能网络科技服务有限公司 | 蒸汽管网参数的简易联动量化计算方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
刘斯斌 等: "长输蒸汽供热管网热力动态延迟特性研究", 能源工程, no. 5, pages 16 - 22 * |
姜永顺: "蒸汽供热管道沿程压力损失简易计算法", 暖通空调, no. 5, pages 77 - 79 * |
张伟: "一种长输大直径蒸汽管道温降、压降计算方法", 区域供热, no. 2, pages 110 - 113 * |
李国俊: "宝钢蒸汽***运行参数优化研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑, no. 2, pages 039 - 47 * |
薛永明 等: "长输蒸汽管道的温降和压降的计算方法研究", 节能, vol. 37, no. 8, pages 40 - 43 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112257014B (zh) | 2024-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101978132B (zh) | 对气体流动控制器进行现场测试的方法和设备 | |
CN101419088B (zh) | 一种正压法音速喷管气体流量计校准装置及应用方法 | |
CN204389421U (zh) | 传热管寿命估算装置 | |
CN208858547U (zh) | 一种空压机性能测试*** | |
CN110263501B (zh) | 蒸汽管网参数的简易联动量化计算方法 | |
JP2016525682A5 (zh) | ||
CN110312933B (zh) | 用于评估可含有分子氢的气体的燃烧特性的方法 | |
CN107066710B (zh) | 基于测量数据的供热管网阻力特性辨识方法及*** | |
CN114963029B (zh) | 一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法 | |
CN104019852A (zh) | 一种基于节流件特征系数k的给水流量精确测试方法 | |
CN103196523A (zh) | 基于辅助流量测量的汽轮机性能试验基准流量的校验方法 | |
CN112257014A (zh) | 一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及*** | |
CN201034647Y (zh) | 联合式湿蒸汽流量、干度测量装置 | |
CN106840733B (zh) | 一种空调机组性能在线检测方法及其检测设备 | |
KR101181561B1 (ko) | 배관 내 bog 발생량 예측 방법 | |
CN113361216B (zh) | 基于轴流风机性能曲线及风机开度的流量实时在线计算方法 | |
CN105091957B (zh) | 一种火电机组给水流量测定方法 | |
CN206990027U (zh) | 一种汽轮机主蒸汽流量在线监测装置 | |
CN115342888B (zh) | 水-蒸汽介质下流量计仪表系数的修正方法及流量计 | |
JP6303473B2 (ja) | 蒸気管の損失計測システム及び蒸気管の損失計測方法 | |
JP2013185914A (ja) | 蒸気流量の計測方法、及び熱供給システム | |
CN113970366B (zh) | 一种燃气流量计量装置标定方法及*** | |
US11454529B2 (en) | Augmented flowmeter with a system for simulating fluid parameters | |
JP2012247077A5 (zh) | ||
JP2008032251A (ja) | 冷凍空調装置の制御方法および制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |