[發(fā)明專利]導(dǎo)熱油熱能計(jì)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510067113.8
• 申請(qǐng)日: 2015-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN104677526B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張應(yīng)煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇凱弘新能源管理有限公司
• 主分類號(hào): G01K17/12
• 分類號(hào): G01K17/12
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙)35212
• 代理人: 林曉琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱油熱能計(jì)量方法，特別涉及一種工業(yè)有機(jī)熱載體鍋爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)控及導(dǎo)熱油作為熱載體的用能計(jì)量方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)大多數(shù)工業(yè)有機(jī)熱載體鍋爐的實(shí)際熱效率需要具有專業(yè)知識(shí)人員利用專業(yè)儀器進(jìn)行檢測(cè)計(jì)算后才取得。且在實(shí)際使用中對(duì)于作為熱載體的導(dǎo)熱油的產(chǎn)生熱能也因?yàn)橄到y(tǒng)配備測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度、人員專業(yè)知識(shí)的掌握程度等其他原因?qū)е掠媚芷髽I(yè)無法準(zhǔn)確掌握企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際耗能量。

目前，工業(yè)有機(jī)熱載體鍋爐導(dǎo)熱油熱能計(jì)量系統(tǒng)主要包括：溫度傳感器、楔形流量計(jì)、差壓變送器、流量變送器、運(yùn)算記錄儀。溫度傳感器分別設(shè)置于熱能輸入輸出管道上，流量變送器設(shè)置于熱能輸入管道上并與楔形流量計(jì)相連接，且溫度傳感器、楔形流量計(jì)、差壓變送器、流量變送器均與運(yùn)算記錄儀相連。

其導(dǎo)熱油熱能計(jì)量原理是：

依照熱能計(jì)算數(shù)學(xué)模型，熱能通用公式Q＝CMt，其中，Q表示熱量，C是物體的比熱容，m是物體的質(zhì)量，t為物體的溫度。

從以上公式我們很容易得出只要知道物體的比熱容C(以下簡(jiǎn)稱比熱)，測(cè)出流體在某個(gè)時(shí)刻的質(zhì)量和溫度即可計(jì)算出這個(gè)特定時(shí)刻物體所含的熱量。根據(jù)資料查證，導(dǎo)熱油在不同溫度下，其比熱及密度均是變化的，所以以上公式演變?yōu)椋?/p>

Q(t)＝C(t)M(t)T；

其中，Q(t)表示某個(gè)特定時(shí)刻物體所含的熱量(計(jì)算結(jié)果)，C(t)表示某個(gè)特定時(shí)刻物體的比熱(可查表得出，運(yùn)算記錄儀內(nèi)會(huì)存儲(chǔ)這張表)，M(t)表示某個(gè)特定時(shí)刻物體的質(zhì)量(通過流量測(cè)量并計(jì)算得出)，t表示某個(gè)特定時(shí)刻物體的溫度(通過測(cè)量得出)。

又由于M(t)＝ρ(t)S(v)，ρ(t)表示某個(gè)特定時(shí)刻物體的密度(可查表得出，運(yùn)算記錄儀內(nèi)會(huì)存儲(chǔ)這張表)，S(v)表示某個(gè)特定時(shí)刻物體的體積(通過流量測(cè)量得出)，S(v)可由楔形流量計(jì)配差壓變送器實(shí)測(cè)，并通過楔形流量計(jì)流量計(jì)算公式即可計(jì)算得到，因此依照上述公式即可計(jì)算出特定時(shí)刻導(dǎo)熱油實(shí)際輸出熱能。

但是，目前的導(dǎo)熱油實(shí)際輸出熱能的計(jì)算方法仍存在一個(gè)較大的誤差，其精確度較低，原因是：

比如，導(dǎo)熱油在不同溫度下，其比熱是變化的，但其變化并非為線性關(guān)系，而是形成如圖1所示的曲線關(guān)系。而目前的比熱計(jì)算方法均采用線性關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算前后兩個(gè)溫度t1、t2之間比熱變化時(shí)無形中少了圖中陰影部分的值。因此導(dǎo)致最后的Q值并不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種導(dǎo)熱油熱能計(jì)量方法，在計(jì)算導(dǎo)熱油熱能時(shí)，采用積分的計(jì)算方式，實(shí)時(shí)記錄導(dǎo)熱油比熱容的變化，使更嚴(yán)格地接近比熱的變化曲線進(jìn)行，計(jì)算所得的導(dǎo)熱油熱能更精確。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種導(dǎo)熱油熱能計(jì)量方法，包括

步驟10、利用溫度傳感器實(shí)時(shí)采集導(dǎo)熱油的溫度t；

步驟20、利用運(yùn)算記錄儀實(shí)時(shí)查詢?cè)摬杉降臏囟萾所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱油比熱容C(t)、密度ρ(t)；

步驟30、運(yùn)算記錄儀利用公式Sm＝ρ(t)×Sv,實(shí)時(shí)計(jì)算所述采集到的溫度所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)熱油的質(zhì)量流量Sm，其中Sv,為導(dǎo)熱油的體積流量，并由楔形流量計(jì)配差壓變送器實(shí)測(cè)，并通過楔形流量計(jì)流量計(jì)算公式即可計(jì)算得到；

步驟40、最后利用積分公式

計(jì)算從溫度t＝t1到t＝t2的導(dǎo)熱油熱能；

步驟50、截取同一時(shí)間段，用進(jìn)口導(dǎo)熱油熱能減去出口導(dǎo)熱油熱能即為流體釋放的熱量或鍋爐產(chǎn)生的熱量。

進(jìn)一步的，所述運(yùn)算記錄儀采用雙通道運(yùn)算記錄儀，該雙通道運(yùn)算記錄儀提供有：

顯示模塊，用于顯示導(dǎo)熱油的流量數(shù)據(jù)和熱量數(shù)據(jù)；

記錄模塊，用于記錄導(dǎo)熱油的流量數(shù)據(jù)和熱量數(shù)據(jù)，并保留歷史數(shù)據(jù)；

設(shè)定模塊，用于用戶根據(jù)不通導(dǎo)熱油品牌、型號(hào)自由設(shè)定導(dǎo)熱油的密度、比熱值，使得運(yùn)算結(jié)果更科學(xué)。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用積分原理計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)熱油所含熱能，更嚴(yán)格按比熱的變化曲線進(jìn)行，計(jì)算結(jié)果更精確。規(guī)避了目前導(dǎo)熱油熱能的計(jì)算公式Q＝CM△t的計(jì)算誤差，該公式Q＝CM△t未能考慮導(dǎo)熱油在不同溫度下密度及比熱的變化，只計(jì)算溫度差，使得計(jì)算結(jié)果偏差很大；

2、本發(fā)明采用的雙通道運(yùn)算記錄儀，不僅可以顯示、記錄流量、熱量數(shù)據(jù)，還可根據(jù)不通導(dǎo)熱油品牌、型號(hào)自由設(shè)定導(dǎo)熱油的密度、比熱等物理參數(shù)，使得運(yùn)算結(jié)果更科學(xué)。供需雙方不僅知道累計(jì)的熱能值還了解歷史數(shù)據(jù)，如果結(jié)算一方對(duì)結(jié)果有異議，雙方可調(diào)出歷史數(shù)據(jù)查看信號(hào)是否有階躍、消失等異常情況以及發(fā)生異常情況的對(duì)應(yīng)時(shí)間以確定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。