[發明專利]一種低壓飽和蒸汽管道壓力的計算方法及系統

在審

• 申請號: 202011139245.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112257014A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 周優均
• 申請（專利權）人: 國藥集團重慶醫藥設計院有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 重慶飛思明珠專利代理事務所(普通合伙) 50228
• 代理人: 劉念芝

本發明公開了一種低壓飽和蒸汽管道壓力的計算方法及裝置，其中方法包括步驟：通過壓力測量儀表、流量測量儀表獲取蒸汽管道起點處的壓力和流量數據；根據壓力數據計算蒸汽管道起點處的絕對壓力，并依據絕對壓力查詢該點處的蒸汽物性參數；采用微元法將整根蒸汽管道進行分解處理，逐次計算每個微元末端的蒸汽物性參數，獲得最后一個微元末端的蒸汽物性參數；根據最后一個微元末端的蒸汽物性參數，計算獲得整個蒸汽管道末端的蒸汽壓力值。其顯著效果是：在計算過程中考慮了蒸汽的物性參數的變化，并考慮了散熱損失、析出的凝結水導致飽和蒸汽流量減少的影響，使得計算出的管道末端壓力更加準確。

技術領域

本發明涉及到工業及市政低壓飽和蒸汽輸送管網技術領域，具體涉及一種低壓飽和蒸汽管道壓力的計算方法。

背景技術

另在市政低壓飽和蒸汽供熱規劃中，往往需要在市政供熱管道敷設前對沿途進行蒸汽壓力預測。

現階段在計算低壓飽和蒸汽輸送管網的壓力損失時，常常認為蒸汽在輸送過程中的物性參數保持不變，依據阻力計算公式計算得到蒸汽輸送一定距離后的壓力損失。用蒸汽的初始壓力減去阻力損失Δp則得到終點的蒸汽壓力。

在以上計算過程中，當低壓飽和蒸汽管道不長、終點與起點高差不大的情況下，計算得到的終點壓力在工程上近似可用。但如果終點與起點的高差較大、忽略壓力損失計算公式中的以及蒸汽比體積有一定的變化時，將使得計算結果不準確。

然而，低壓飽和蒸汽在管道中實際流動時，是一個各項物性參數不斷變化的過程。而現有的計算方式沒有考慮蒸汽在輸送過程中，隨著壓力的減少和散熱損失的影響，蒸汽的溫度、比焓、密度、比體積實際上在不斷的變化。按照以上計算得到的結果具有一定的誤差，尤其是低壓飽和蒸汽在管路較長時，其計算誤差會比較大。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種低壓飽和蒸汽管道壓力的計算方法及裝置，考慮低壓飽和蒸汽在輸送過程中的阻力損失、散熱損失等，建立蒸汽實際流動過程的近似數學物理模型，進而利用微元法計算蒸汽在流動中的壓力，從而使得低壓飽和蒸汽管道壓力的計算更加準確。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種低壓飽和蒸汽管道壓力的計算方法，其關鍵在于，包括如下步驟：

步驟1：通過壓力測量儀表、流量測量儀表獲取蒸汽管道起點處的壓力和流量數據；

步驟2：根據壓力數據計算蒸汽管道起點處的絕對壓力，并依據絕對壓力查詢該點處的蒸汽物性參數；

步驟3：采用微元法將整根蒸汽管道進行分解處理，逐次計算每個微元末端的蒸汽物性參數，獲得最后一個微元末端的蒸汽物性參數；

步驟4：根據最后一個微元末端的蒸汽物性參數，計算獲得整個蒸汽管道末端的蒸汽壓力值。

進一步的，步驟3中計算最后一個微元末端的蒸汽物性參數的具體步驟如下：

步驟3.1：采用微元法將蒸汽管道分解為長度相等的若干微元；

步驟3.2：依據蒸汽管道起點處的流速、壓力、蒸氣比體積以及第一個微元的長度，計算第一個微元末端的蒸汽物性參數；

步驟3.3：依據設計規范中所允許的第一個微元的最大散熱損失量，對其末端的蒸汽物性參數進行修正；

步驟3.4：將修正后的第一個微元末端的蒸汽物性參數作為第二個微元起點的蒸汽物性參數，逐次計算下一個微元末端的蒸汽物性參數，并對下一個微元末端的蒸汽物性參數進行修正；

步驟3.5：計算獲得最后一個微元末端的蒸汽物性參數。

進一步的，所述第一個微元末端的蒸汽物性參數的修正過程與其余微元末端的蒸汽物性參數的修正過程相一致。