[发明专利]一种低压饱和蒸汽管道压力的计算方法及系统

说明书

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。

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。

现阶段在计算低压饱和蒸汽输送管网的压力损失时，常常认为蒸汽在输送过程中的物性参数保持不变，依据阻力计算公式计算得到蒸汽输送一定距离后的压力损失。用蒸汽的初始压力减去阻力损失Δp则得到终点的蒸汽压力。

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。