содержание      ..     4      5      6      7     ..

Eurotherm 6100A/6180A Безбумажный графический регистратор (Версия 5.4 и выше). Руководство пользователя (2014 год) - часть 6

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

PV FORMAT (ФОРМАТ ПЕРЕМЕННЫХ ПРОЦЕССА)

Numeric (Числовой)

Десятичное значение для канала вычислений.

Elapsed time (Прошедшее время)

Отображение значения канала вычислений в формате ЧЧ:ММ:СС (часы: минуты: секунды). Параметр

обычно используется только для функций времени. Для других функций прошедшее время отсчитывается

в миллисекундах, например переменная процесса 10 000 будет отображаться как 00:00:10,

а переменная процесса 60 000 — как 00:01:00.

Scientific (Научный)

Значения отображаются и вводятся в виде десятичного числа от 1,0 до 10† (мантисса), после которого

следует множитель (экспонента). Например, значение 1244,5678 вводится как 1,2445678E3, где

3 указывает количество разрядов, на которое десятичная запятая сдвигается влево, чтобы значение

можно было представить в виде числа от 1 до 10†. При этом способе ввода значение 0,0004196 будет

выглядеть как 4,196E-4.

Time/date (Время/дата) Для функций времени метка времени с помощью данного параметра отображается в виде времени или

даты, а не количества миллисекунд, как при выборе числового формата.

†Примечания:

1. Строго говоря, это число меньше 10, так как 10 будет представлено как 1,0E1.

2. После десятичной запятой должно находиться не менее одной цифры.

ПРОЧИЕ ПУНКТЫ КОНФИГУРАЦИИ

Прочие параметры конфигурации идентичны соответствующим пунктам в настройке конфигурации входного канала (раздел 4.3.3).

ПОДРОБНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФУНКЦИЯХ

POLYNOMIAL FIT (ПОДБОР ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ КРИВОЙ)

Подбор полиномиальной кривой до 8-го порядка:

A0 + A1(X) + A2(X2) + A3(X3) + A4(X4) + A5(X5) + A6(X6) + A7(X7) + A8(X8), где X — значение канала источника; A0-A8 —

константы. На рис. 4.11.3b показаны пункты конфигурации для кривой 3-го порядка с каналом 2, используемым в качестве

источника (X), и A0 = 1, A1 = 2, A2 = 3, A3 = 4.

Maths Number

1) Math 1

Value

OFF

Units

Function

Polynomial

Orders

3

Polynomial of

Channel 2

A0

1

A1

2

A2

3

A3

4

Рис. 4.11.3b. Пункты конфигурации полиномиальной кривой (3-й порядок)

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

FVALUE

Расчет эквивалентного времени при температуре стерилизации (для температур ниже, равной и выше температуры стерилизации)

в средах сухой (FH) и паровой (FO) стерилизации с использованием следующего уравнения:

ma_t − Target temp

Z

Fval_t = Fvalt−1 + T × 10

где

Fval_t

= значение F в момент времени t (минуты);

Fval_t-1

= последняя итерация значения F;

T

= внутренний интервал между итерациями регистратора (минуты);

ma_t

= значение температуры измерительного канала;

Target temp

= 121,1 °C для FO; 170 °C для FH;

Z = интервал температур, отражающий уменьшение эффективности стерилизации в 10 раз

= 10 °C для FO; 20 °C для FH.

Настройка пользовательской конфигурации заключается в указании канала измерения температуры, соответствующей

температуры стерилизации, интервала температур (значение Z) и, при необходимости, нижнего порогового значения.

На рис. 4.3.11c показаны поля конфигурации для измерения Fo при использовании канала 1 в качестве входного канала

температуры, значений Fo для заданной температуры (121,1 °C) и Z (10 °C). В качестве нижнего порога принята температура

75 °C, ниже которой единицы эффективности стерилизации не подсчитываются.

Maths Number

2) Math 2

Value

OFF

Reset now

(Сбросить сейчас)

Function

fValue

F value of

Channel 1

Sterilizing Temp

121.1

Temperature interval

10

Low cut off

75

Рис. 4.3.11c. Пример настройки Fo

ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Для обеспечения тщательной стерилизации загрузки стерилизатора, содержащей материалы с различными показателями

тепловой инерции, в стандартном стерилизаторе должно задаваться до 12 различных точек измерения. Для обеспечения

необходимой точности необходимо откалибровать датчики температуры и использовать средства настройки канала, позволяющие

компенсировать любые возникающие погрешности.

Если каждый вход используется для вычисления значения F, каждое из этих значений может затем использоваться в качестве

входного для функции Group Minimum (Минимум группы) с абсолютно высоким значением аварийной сигнализации, заданным

для корректного значения F. Для предупреждения об окончании стерилизационного цикла может использоваться выход аварийной

сигнализации (подача звукового сигнала) либо связанное реле, подключенное к системе управления автоклавом.

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

LINEAR MASS FLOW (ЛИНЕЙНЫЙ МАССОВЫЙ РАСХОД)

Примечание. Общая точность установки измерения расхода определяется рядом факторов, не зависящих

от производителя регистратора. По этой причине производитель регистратора не несет ответственности за точность

результатов, полученных при использовании уравнений массового расхода, внедренных в математический аппарат.

Решение уравнения:

K

QM_t =

×^Flowt ×^AbsPt

Rg × Z

Temp

где

QM_t = массовый расход (в кг/с) в момент времени t;

K = коэффициент масштабирования (см. ниже);

Rg = удельная газовая постоянная в Дж/кг·K (см. ниже);

Z = коэффициент сжимаемости (см. ниже);

Flow_t = значение, измеренное расходомером в момент времени t;

AbsP_t = абсолютное давление жидкости в момент времени t, кПа(А);

Temp = температура жидкости в кельвинах.

Scaling factor (Коэффициент масштабирования)

Выводится из предполагаемого значения Qm при известных значениях Flow, AbsP и Temp.

Значение выбирается таким образом, чтобы выходное значение находилось в диапазоне от минимума

до максимума шкалы.

Specific gas constant (Удельная газовая постоянная)

Удельные газовые постоянные для различных газов см. в общедоступных таблицах. Для большего

удобства постоянные распространенных газов приведены в таблице 4.3.11a ниже.

RG

Газ

(Дж/кг·К)

Воздух

287,1

Аммиак

488,2

Углекислый газ

188,9

Монооксид углерода

296,8

Этилен

296,4

Водород

4116,0

Метан

518,4

Азот

296,8

Кислород

259,8

Пропан

188,5

Пар

461,4

Таблица 4.3.11a. Постоянные распространенных газов

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

LINEAR MASS FLOW (ЛИНЕЙНЫЙ МАССОВЫЙ РАСХОД) (продолжение)

Commpressibility factor (Коэффициент сжимаемости) (коэффициент Z)

Коэффициент сжимаемости — связанный с плотностью показатель отклонения конкретного газа от

идеального при любых значениях температуры и плотности и определяется путем решения следующего

уравнения:

Z=^P

×¹

T

ρ

где:

Z

= коэффициент сжимаемости;

P

= абсолютное давление газа, кПа(А);

T

= абсолютная температура газа, кельвины;

ρ

= плотность газа при давлении P и температуре T (из общедоступных таблиц).

КОНФИГУРИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

На рис. 4.3.11d показана соответствующая часть меню конфигурации канала вычислений с выбранной функцией Linear Mass Flow

(Линейный массовый расход).

Maths Number

1) Math 1

Value

123.4567

Units

Function

Linear Mass Flow

Flow

Channel 1

Temperature

Channel 2

Absolute Pressure

Channel 3

Scale o/p

0

Ma

0

Gas Constant

0

J/kg-K

Z

0

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11d. Меню функции линейного массового расхода

Flow (Расход)

Указание входного канала для измерений выходного сигнала расходомера.

Temperature (Температура)

Указание входного канала для измерений температуры жидкости (в кельвинах).

Absolute Pressure (Абсолютное давление)

Указание входного канала для измерений абсолютного давления газа (в кПа(А)).

Scale o/p

Полномасштабный выходной сигнал расходомера в единицах расходомера (S).

Ma

Полномасштабный входной диапазон, заданный для канала «Flow (Расход)»

в единицах расходомера (ma_max).

Gas Constant (Газовая постоянная)

Соответствующая газовая постоянная в Дж/кг·К.

Z

Коэффициент сжимаемости, описанный выше.

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

ROOT MASS FLOW (КОРНЕВОЙ МАССОВЫЙ РАСХОД) (продолжение)

КОНФИГУРИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

На рис. 4.3.11e показана соответствующая часть меню конфигурации канала вычислений с выбранной функцией Root Mass Flow

(Корневой массовый расход).

Maths Number

1) Math 1

Value

123.4567

Units

Function

Root Mass Flow

Delta Pressure

Channel 1

Temperature

Channel 2

Absolute Pressure

Channel 3

Scale o/p

0

Ma

0

Gas Constant

0

J/kg-K

Z

0

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11e. Меню функции корневого массового расхода

Delta Pressure (Перепад давления)

Указание входного канала для приема сигнала дифференциального давления от расходомерной

диафрагмы.

Temperature (Температура) Указание входного канала для измерения температуры жидкости (кельвины) на присоединительном

отверстии вверх по потоку.

Absolute Pressure (Абсолютное давление)

Указание входного канала для измерений абсолютного давления газа (кПа(А)).

Scale o/p

Полномасштабный выходной сигнал расходомера в единицах расходомера (S).

Ma

Полномасштабный входной диапазон, заданный для канала «Flow (Расход)» в единицах расходомера

(mamax).

Gas Constant (Газовая постоянная)

Соответствующая газовая постоянная (Дж/кг·К).

Z

Коэффициент сжимаемости, описанный выше.

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

ROLLING AVERAGE (СКОЛЬЗЯЩЕЕ СРЕДНЕЕ)

Функция позволяет рассчитать среднее значение последних R выборок канала, взятых в N-секундные интервалы, где R и N могут

определяться пользователем. После запуска и до момента чтения первой выборки отображается среднее значение канала при

заданной частоте итераций (например, при 8 Гц).

Количество выборок для расчета среднего значения ограничивается объемом свободной оперативной памяти, доступной

в текущий момент, и, следовательно, зависит от общей конфигурации регистратора. Аварийная сигнализация КИП формируется

при нехватке оперативной памяти (подробные сведения см. в разделе 3.1.3).

Maths Number

4) Math 4

Value

OFF

Reset now

Function

Rolling Average

Average of

Channel 1

Number of samples

10

Sample Interval

60

s

Рис. 4.3.11f. Меню функции скользящего среднего

СРЕДНЯЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА (МКТ)

MKT — изотермическая температура, соответствующая кинетическому эффекту распределения температуры-времени. Расчет MKT

в регистраторе выполняется с помощью следующего уравнения:

где:

T_k = требуемая средняя кинетическая температура (кельвины);

−ΔH

R

Tk =

−ΔH

− ΔH

− ΔH

− ΔH





RT_1max

RT_1min

RT_Nmax

RT_Nmax

+e

+ ... + e

+e



l ^e



2N









ΔH = теплота активации;

R = универсальная газовая постоянная;

T_1max = максимальная температура, достигнутая за период первого измерения (кельвины);

T_1min = минимальная температура, достигнутая за период первого измерения (кельвины);

T_Nmax = максимальная температура, достигнутая за период N-го измерения (кельвины);

T_Nmin = минимальная температура, достигнутая за период N-го измерения (кельвины);

N = общее количество периодов измерения.

Как показано в подразделе конфигурируемых параметров ниже, для пользователя данное уравнение упрощается, т. е. необходим

ввод четырех параметров, а именно: количество каналов для измерения температуры, количество используемых выборок, время

между выборками и соответствующая «Heat of Activation (Теплота активации)».

Примечание. Входная температура должна указываться в кельвинах. Это достигается либо путем выбора кельвинов

в качестве единиц измерения соответствующего канала, либо посредством преобразования единиц измерения с помощью

канала вычислений.

(K = °C + 273,15 или K = 0,555(°F - 32) + 273,15).

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

СРЕДНЯЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА (продолжение)

КОНФИГУРИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ

На рис. 4.3.11g показаны конфигурируемые параметры для функции MKT.

Maths Number

1) Math 1

Value

0.0000

Units

Function

MKT

Mean Kinetic Temperature of

Math 2

Number of samples

52

Sample interval

604800

s

Heat of Activation

83.144

kJ/mole

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11g. Параметры функции MKT

Mean Kinetic Temperature of (Средняя кинетическая температура)

Выбор источника значения MKT. Это может быть входной канал со шкалой в кельвинах или канал

вычислений, используемый для преобразования другой температурной шкалы в шкалу Кельвина

(см. примечание на предыдущей странице).

Number of Samples (Количество выборок)

Ввод количества выборок, по которым определяется MKT.

Sample interval (Интервал между выборками)

Ввод продолжительности периода между выборками в секундах. В уравнение вводятся значения

максимальной и минимальной температур, достигнутые входным источником в каждом интервале

с момента последней выборки.

Heat of Activation (Теплота активации)

Значением по умолчанию является среднее значение, выведенное из множества типичных органических

реакций. Пользователь может ввести другое значение, если оно ему известно.

ПРИМЕР 1: расчет значения MKT за четыре недели при условии, что выборки осуществляются ежедневно.

Количество выборок = 28

Интервал между выборками = количество секунд в сутках = 24 × 60 × 60 = 86 400

Пример 2: расчет значения MKT за год при условии, что выборки осуществляются еженедельно.

Количество выборок = 52

Интервал между выборками = количество секунд в неделе = 7 × 24 × 60 × 60 = 604 800

Примечания

1

Результатом функции является скользящее значение. Это означает, что после последнего (N-го) отбора выборки

следующая выборка (N + 1) заменяет выборку 1, выборка (N + 2) заменяет выборку 2 и т. д.

2

Во время первой выборки текущие минимальные и максимальные значения температуры вводятся в уравнение

с частотой итераций регистратора (например, 8 Гц).

3. Количество выборок, по которым вычисляется значение, ограничивается объемом свободной оперативной памяти,

доступной в текущий момент, и, следовательно, зависит от общей конфигурации регистратора. Аварийная

сигнализация КИП формируется при нехватке оперативной памяти (подробные сведения см. в разделе 3.1.3).

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

SATURATED STEAM MASS FLOW (МАССОВЫЙ РАСХОД НАСЫЩЕННОГО ПАРА)

Примечание. Общая точность установки измерения расхода определяется рядом факторов, не зависящих от

производителя регистратора. По этой причине производитель регистратора не несет ответственности за точность

результатов, полученных при использовании уравнений массового расхода, внедренных в математический аппарат.

Решение уравнения:

QM_t =^Flowt

d

VLT +ΔVT

100

(

)

где QM_t =массовый расход (в кг/с) в момент времени t (примечание 1);

Flow_t = измеренный расход в м3/с в момент времени t (примечание 1);

V_LT = объем жидкости на килограмм пара (м³/кг) при температуре T (°C);

∆VT = V_VT - V_LT, где V_VT — объем испарений на килограмм пара при температуре T (°C);

d = степень сухости от 0 (нет пара) до 100 (нет жидкости).

Значения V_LT и ∆V_T приводятся в общедоступных таблицах (примечание 2), однако пользователю требуется ввести только значения

измеренного расхода и либо температуру, либо давление пара. Данные значения могут быть константами, значениями входных

каналов или каналов вычислений. Полная информация представлена на рис. 4.3.11h и в сопровождающем описании параметров.

Maths Number

1) Math 1

Value

123.4567

Units

Function

Saturated Steam Mass Flow

Flow

Channel 1

Use

Temperature

Temperature

Channel 2

Dryness

0

%

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11h. Стандартная страница конфигурации функции расчета массового расхода насыщенного пара

ПАРАМЕТРЫ

Flow (Расход)

Выбор «Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение измеренного

расхода. Если выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Use (Использование)

Выбор пользователем температуры (°C) или давления (МПа) для расчета.

Temperature (Температура) Отображается, если для параметра «Use (Использование)» выбрано «Temperature (Температура)».

Выбор «Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение температуры пара.

Если выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Pressure (Давление)

Отображается, если для параметра «Use (Использование)» выбрано «Pressure (Давление)». Выбор

«Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение давления пара. Если

выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

В таблице 4.3.11b приводятся множители для преобразования распространенных единиц измерения

давления в МПа. Более подробные сведения см. на веб-сайтах http://www.ex.ac.uk/trol/scol/ccpress.htm,

http://www.onlineconversion.com/pressure.htm и др.

Dryness (Сухость)

Ввод значения от 0 до 100, отражающего степень сухости пара. 0 = нет пара; 100 = нет жидкости.

Примечания:

1

Для упрощения выше используются кг/с и м³/с. В реальных условиях могут использоваться любые единицы измерения.

Например, если измеренный расход указывается в м³/ч, массовый расход будет в кг/ч.

2. Таблицы пара ASME 1999 согласно IAPWF IF97.

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

SATURATED STEAM MASS FLOW (МАССОВЫЙ РАСХОД НАСЫЩЕННОГО ПАРА) (продолжение)

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

В мире используется множество различных единиц измерения давления. В следующей таблице представлены коэффициенты

для преобразования некоторых распространенных единиц в МПа (мегапаскали) до четырех значащих разрядов. Другие

коэффициенты преобразования можно найти на веб-сайтах, указанных на предыдущей странице. (Если преобразование

выполняется в паскали, а не мегапаскали, данные коэффициенты необходимо разделить на 1 000 000.)

Единицы измерения

Множитель для получения

Единицы измерения

Множитель для получения

давления

значения в МПа

давления

значения в МПа

Атмосферы

0,1013

Н/см²

0,01

бар

0,1

Н/м²

0,000001

кг/см²

0,09807

Па

0,000001

кН/м²

0,001

т/м²

0,009807

кПа

0,001

англ. тонна/фут²

0,1073

мбар

0,0001

ам. тонна/фут²

0,09576

фунт/фут²

0,00004788

футы вод. ст.

0,002989

фунт/дюйм² (PSI)

0,006895

дюймы вод. ст.

0,0002491

дюймы рт. ст.

0,003386

мм вод. ст.

0,000009807

мм рт. ст.

0,0001333

Таблица 4.3.11b. Преобразование единиц измерения давления

В таблице выше приведены множители для преобразования распространенных единиц измерения давления в МПа.

Преобразование выполняется следующим образом.

Пример. выходной сигнал измерительного преобразователя давления, подключенного к входному каналу 3, находится

в диапазоне от 10 до 100 фунтов на кв. дюйм. Для уравнения пара в канале вычислений 1 требуется ввод давления в МПа.

Для преобразования следует настроить следующий канал вычислений (например, канал 2) как показано ниже, и затем

использовать канал вычислений 2 в качестве канала источника значения давления для использования в уравнении пара.

Предлагаемые значения минимума/максимума шкалы основаны на результирующем диапазоне давления в МПа, т. е. от 0,06895

до 0,6895.

Maths Number

2) Steam Pressure

Value

0.0348

Units

Function

Multiply

Multiply

Channel 3

by

Constant

Constant Value

0.006895

Units

MPa

Descriptor

Steam Pressure

Scale low

0

MPa

Scale high

1

MPa

Apply

Discard

Рис. 4.3.11i. Пример преобразования фунтов на кв. дюйм в МПа

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

SATURATED STEAM HEAT FLOW (ТЕПЛОПЕРЕДАЧА НАСЫЩЕННОГО ПАРА)

Примечание. Общая точность установки измерения расхода определяется рядом факторов, не зависящих

от производителя регистратора. По этой причине производитель регистратора не несет ответственности за точность

результатов, полученных при использовании уравнений массового расхода, внедренных в математический аппарат.

Решение уравнения:





Flow_t

QE_t =





+ Δh ( d

LT

))



⁽h

100



(

)



где

QE_t = расход тепловой энергии (в кДж/с) в момент времени t (примечание 1);

Flow_t = измеренный расход в м³/с (примечание 1);

V_LT = объем жидкости на килограмм пара (м3/кг) при температуре T (°C);

∆V_T = V_VT - V_LT, где V_VT — объем испарений на килограмм пара при температуре T (°C);

d = степень сухости от 0 (нет пара) до 100 (нет жидкости);

h_LT = энтальпия жидкости в кДж/кг при температуре T (°C);

∆h_T = h_VT - h_LT, где h_VT — энтальпия пара в кДж/кг при температуре T (°C).

Значения V_LT, ∆V_T, h_LT и ∆h_T приводятся в общедоступных таблицах (примечание 2), однако пользователю требуется ввести только

значения измеренного расхода и либо температуры, либо давления пара. Данные значения могут быть константами, значениями

входных каналов или каналов вычислений. Полная информация представлена на рис. 4.3.11j и в сопровождающем описании

параметров.

Maths Number

2) Math 2

Value

987.6543

Units

Function

Saturated Steam Heat Flow

Flow

Channel 1

Use

Pressure

Pressure

Channel 2

Dryness

10

%

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11j. Стандартная страница конфигурации функции расчета теплопередачи насыщенного пара

ПАРАМЕТРЫ

Flow (Расход)

Выбор «Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение измеренного

расхода. Если выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Use (Использование)

Выбор пользователем температуры (°C) или давления (МПа) для расчета.

Temperature (Температура) Отображается, если для параметра Use (Использование) выбрано «Temperature (Температура)». Выбор

«Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение температуры пара. Если

выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Pressure (Давление) (примечание 3)

Отображается, если для параметра «Use (Использование)» выбрано «Pressure (Давление)». Выбор

«Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение давления пара. Если

выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Dryness (Сухость)

Ввод значения от 0 до 100, отражающего степень сухости пара. 0 = нет пара; 100 = нет жидкости.

Примечания:

1

Для упрощения, выше используются кг/с и м³/с. В реальных условиях могут использоваться любые единицы

измерения. Например, если измеренный расход указывается в м³/ч, массовый расход будет в кг/ч.

2. Таблицы пара ASME 1999 согласно IAPWF IF97.

3. Подробные сведения о преобразовании единиц измерения давления см. в разделе «Массовый расход насыщенного

пара» выше.

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

SATURATED STEAM HEAT CONSUMED (ПОТРЕБЛЕННОЕ ТЕПЛО НАСЫЩЕННОГО ПАРА)

Примечание. Для данного варианта принимаются следующие допущения:

1. Возврат конденсата на 100 % состоит из воды при температуре насыщения. Пары из расширителя отсутствуют.

2. Масса на входе и выходе из системы равна.

Примечание. Общая точность установки измерения расхода определяется рядом факторов, не зависящих

от производителя регистратора. По этой причине производитель регистратора не несет ответственности за точность

результатов, полученных при использовании уравнений массового расхода, внедренных в математический аппарат.

Решение уравнения:





Flow_t

QE_t =





d

LT1 +ΔhT1

(

)−h

LT 2 )



d

⁽h

100



VLT1 +ΔVT1

(

100

)



где

QE_t = потребленная тепловая энергия (в кДж/с) в момент времени t (примечание 1);

Flow_t = измеренный расход в м3/с (примечание 1);

V_LT1 = объем жидкости на килограмм пара (м³/кг) при температуре T1 (°C);

∆V_T1 = V_VT1 - V_LT1, где V_VT1 — объем испарений на килограмм пара при температуре T1 (°C);

d = степень сухости от 0 (нет пара) до 100 (нет жидкости);

h_LT1 = энтальпия жидкости в кДж/кг при температуре T1 (°C);

∆h_T1 = h_VT1 - h_LT1, где h_VT1 — энтальпия пара в кДж/кг при температуре T1 (°C);

h_LT2 = энтальпия жидкого конденсата в кДж/кг при температуре T2 (°C).

Значения V_LT1, ∆V_T1, hL_T1 и h_LT2 и ∆h_T1 приводятся в общедоступных таблицах (примечание 2), однако пользователю требуется ввести

только значения измеренного расхода, температуры или давления пара и температуры конденсата. Данные значения могут

быть константами, значениями входных каналов или каналов вычислений. Полная информация представлена на рис. 4.3.11l и

в сопровождающем описании параметров.

На рис. 4.3.11k представлена упрощенная схема стандартной установки и показаны точки снятия показаний расхода, давления

и температуры.

Подача пара

Расход на

Давление или

впуске

температура на

впуске

Тепло­

Тепло­

обменник

обменник

процесса 1

процесса 2

Температура

конденсата

Конденсато­

Конденсато­

отводчик

отводчик

Конденсат

Рис. 4.3.11k. Измерительные преобразователи — стандартные места расположения

Примечания:

1

Для упрощения, выше используются кг/с и м³/с. В реальных условиях могут использоваться любые единицы

измерения. Например, если измеренный расход указывается в м³/ч, массовый расход будет в кг/ч.

2. Таблицы пара ASME 1999 согласно IAPWF IF97.

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

SATURATED STEAM HEAT CONSUMED (ПОТРЕБЛЕННОЕ ТЕПЛО НАСЫЩЕННОГО ПАРА) (продолжение)

Maths Number

2) Math 2

Value

987.6543

Units

Function

Saturated Steam Heat Consumed

Inlet Flow

Channel 1

Use

Pressure

Inlet Pressure

Channel 2

Inlet Dryness

23.8

%

Return Temperature

Channel 3

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11l. Стандартная страница конфигурации функции расчета потребленного тепла насыщенного пара

ПАРАМЕТРЫ

Inlet Flow (Расход на входе) Выбор «Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение измеренного

расхода. Если выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Use (Использование)

Выбор пользователем температуры (°C) или давления (МПа) для расчета.

Inlet Temperature (Температура на входе)

Отображается, если для параметра «Use (Использование)» выбрано «Temperature (Температура)». Выбор

«Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение температуры пара. Если

выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Inlet Pressure (Давление на входе)

Отображается, если для параметра «Use (Использование)» выбрано «Pressure (Давление)». Выбор

«Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение давления пара. Если

выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

Inlet Dryness (Сухость на входе)

Ввод значения от 0 до 100, отражающего степень сухости пара. 0 = нет пара; 100 = нет жидкости.

Return Temperature (Температура обратного потока)

Выбор «Constant (Константа)» или номера канала, по которому передается значение температуры

конденсата. Если выбрано «Constant (Константа)», в появившемся поле можно ввести значение константы.

*Примечание. Подробные сведения о преобразовании единиц измерения давления см. в разделе «Массовый расход

насыщенного пара» выше.

GROUP MKT (MKT группы)

Аналогично конфигурации функции расчета MKT, рассмотренной выше, за исключением того, что значение MKT определяется

по определенной группе точек, а не по одной точке. Для каждого периода выборки максимальные и минимальные значения,

достигнутые точками в определенной группе, сохраняются и используются в качестве вводных в уравнении.

Maths Number

1) Math 1

Value

0.0000

Units

Function

Group MKT

Source

1) Group 1

Number of samples

3

Sample interval

0.125

s

Heat of Activation

83.144

kJ/mole

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11m. Страница конфигурации функции расчета MKT группы

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

RATE-OF-CHANGE (СКОРОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ)

Решение уравнения:

dPV

=Int −^Int−p

×R

dt

P

где:

dPV/dt = скорость изменения переменной процесса в зависимости от времени;

In_t = входное значение текущего времени;

In_{t - P} = входное значение предыдущего времени (текущее время - P);

P = период выборки (текущее время - предыдущее время) в секундах. Допустимыми являются только периоды,

кратные 0,125 мс;*

R = коэффициент масштабирования. Как правило, R — это количество секунд в требуемой единице времени.

Например, если R = 1, будет определяться скорость в секунду; если R = 60, будет определяться скорость

в минуту; если R = 3600, будет определяться скорость в час.

*Примечание. Для каналов, показания которых считываются по Modbus, «priority intervals (интервалы приоритетности)»,

заданные в меню конфигурации ведущего устройства Modbus (раздел 4.3.16), могут привести к неточности показаний

или к постоянным нулевым показаниям. По этой причине рекомендуется задавать минимальный период выборки, равный

1 секунде.

Maths Number

1) Math 1

Value

0.0000

Units

Reset now

Function

Rate of change

Rate of change of

1) Channel 1

Sample period

s

0.125

Rate Scalar

0.125

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11n. Меню конфигурации скорости изменений

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

OXYGEN (O2) CORRECTION (КОРРЕКЦИЯ КИСЛОРОДА (O2))

Функция предназначена для коррекции O₂ в ходе газовых измерений для использования в приложениях непрерывного контроля

выбросов. Решение уравнения:

где:

Specified O₂ =

указанный уровень кислорода в виде 5-значной константы (задается для конкретного процесса);

Measured O₂ =

измеренный уровень кислорода, вводимый в виде номера канала (вход газового анализатора)

(см. примечание по применению ниже);

Measured Gas =

измеренный газ, вводимый в виде номера канала (вход газового анализатора).

ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Некоторые инстанции позволяют выполнять коррекцию кислорода, только если значение измеренного кислорода превышает

порог, указанный этими инстанциями.

Чтобы функция коррекции кислорода работала в соответствии с данным требованием, необходимо отфильтровать значения

измеренного кислорода с помощью функции «High Select (Выбор высокого)», входными данными для которой будут «Measured

Oxygen (Измеренный уровень кислорода)» и константа «Specified Limit (Указанный порог)». Результат данной функции (полученный

номер канала) затем может использоваться как значение «Measured Oxygen (Измеренный уровень кислорода)».

Maths Number

1) Math 1

Value

0.0000

Units

Function

O2 Correction

Measured O2

Channel 1

Measured Gas

Channel 2

Specified O2

0

%

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11p. Меню конфигурации функции коррекции кислорода

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

RELATIVE HUMIDITY (ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ)

Функция позволяет определить относительную влажность в процентах по температуре влажного и сухого термометров

и атмосферному давлению.

Стандартные значения давления и температуры на уровне моря составляют 1,01325 бар и 15 °C. Давление изменяется

с высотой, как показано в таблице 4.3.11c. Стандартная психрометрическая постоянная равна 0,000666 (6,66 × 10^-4).

Решение уравнения:

A₀ + wA₁ + w²A₂ + w³A₃ + w⁴A4 + w⁵A₅ −{p× AbsP(d− w)}

RH =

A₀ +dA₁ +d²A₂ +d³A₃ +d⁴A₄ +d⁵A₅

где:

RH = относительная влажность в процентах;

Геометрическая

Давление

A₀ =

6,17204663 × 10^-3;

высота (м)

(бар)

A₁ =

4,28096024 × 10^-4;

-250

1,04365

0

1,01325

A₂ =

1,53342964 × 10^-5;

250

0,983576

A₃ =

2,40833685 × 10^-7;

500

0,954612

A₄ =

3,04249240 × 10^-9;

750

0,926346

A₅ =

2,65867713 × 10^-11;

1000

0,898762

p = психрометрическая постоянная (0,000666);

1500

0,845596

AbsP = давление в барах (абсолютное, не манометрическое);

2000

0,795014

d = температура сухого термометра в градусах Цельсия;

Таблица 4.3.11c —

w = температура влажного термометра в градусах Цельсия.

Зависимость атмосферного

давления от высоты

Maths Number

1) Math 1

Value

0.0000

Units

Function

Relative Humidity

Wet bulb temperature

Channel 1

Dry bulb temperature

Channel 2

Pressure

Channel 3

Psychrometric Constant

6.66E-4

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11q — Меню конфигурации функции расчета относительной влажности

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

ЦИРКОНИЕВЫЙ ДАТЧИК

Циркониевый (кислородный) датчик состоит из двух платиновых электродов, соединенных с шариком или цилиндром из циркония.

При повышенных температурах в датчике создается ЭДС пропорционально температуре датчика и логарифму разности

парциального давления кислорода между двумя концами датчика.

OXYGEN CONCENTRATION (КОНЦЕНТРАЦИЯ КИСЛОРОДА)

Для измерения концентрации кислорода один конец датчика погружается в измеряемую атмосферу, а другой — в эталонную

атмосферу. В большинстве случаев подходящим эталоном служит воздух (эталонное значение = 20,95 для воздуха).

Температура датчика обычно измеряется термопарой типа K или R. Эффективная эксплуатация возможна только при температуре

датчика более 973 K (700 °C).

Уравнение, решаемое математической функцией:

P2 =^P1

E

0.0496×T

10

где:

P2 = парциальное давление кислорода в измеряемом газе (%);

P1 = парциальное давление кислорода в эталонной атмосфере (%) (20,95 % для воздуха);

E = электродвижущая сила (ЭДС) в датчике в мВ;

T = температура датчика в кельвинах;

На рис. 4.3.11r представлено меню конфигурации. На рис. 4.3.11s представлена зависимость ЭДС датчика от концентрации

кислорода при различных температурах.

Maths Number

1) Math 1

Value

0.0000

Units

Function

Zirconia Probe

Probe temperature

Channel 1

Probe emf

Channel 2

Reference Partial Pressure

20.95

Units

Units

Apply

Discard

Рис. 4.3.11r — Меню конфигурации циркониевого датчика

Для получения корректного результата необходимо правильно настроить шкалу.

Для канала измерений сигнала датчика обычно задаются следующие значения: Input Type (Тип входного сигнала) = мВ; Input low

(нижнее вх. значение) = 0; input high (верхнее вх. значение) = 100.

Для стандартного канала измерения температуры могут быть заданы следующие значения:

Input Type (Тип входного сигнала) = Thermocouple (термопара); Lin type (Тип линеаризации) = Type K (тип K); Range low (Минимум

диапазона) = 273; Range high (Максимум диапазона) = 1800, Range units (Единицы измерения диапазона) = K (кельвины).

Конфигурация диапазона шкалы для канала вычислений стандартно выполняется следующим образом:

Units (Единицы измерения ) = %; Scale Low (Минимум шкалы) = 0; Scale High (Максимум шкалы) = 5 (для дымоходов котельных

установок) или 10 (для печей).

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

ZIRCONIA PROBE (ЦИРКОНИЕВЫЙ ДАТЧИК) (продолжение)

100

1

8

6

4

2

10

1

8

6

4

2

1

1

8

6

4

2

0,1

1

8

6

4

2

0,01

1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

ЭДС зонда (мВ)

Рис. 4.3.11s — Зависимость ЭДС датчика от температуры

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

ZIRCONIA PROBE (ЦИРКОНИЕВЫЙ ДАТЧИК) (продолжение)

Воздух

Градусы Цельсия

Примечание.

На приведенном выше рисунке цвета не имеют никакого значения и даны только для упрощения

понимания.

Изменение состояния

Элемент

Оксид

Температура плавления

M

m

Температура кипения

B

b

Температура сублимации

S

s

Температура перехода

T

t

Рис. 4.3.11t — Схема показателей свободной энергии

4.3.11 ФУНКЦИЯ (продолжение)

GROUP MINIMUM (МИНИМУМ ГРУППЫ)

В следующем описании предполагается, что имеется группа с названием Furnace 1 (Печь 1), содержащая четыре канала

с дескрипторами Temp 1, Temp 2, Temp 3 и Temp 4 (Темп. 1…Темп.4).

Результатом функции поиска минимума группы будет текущее минимальное значение любой из точек в группе источника.

Требуемая группа источников выбирается из раскрывающегося списка.

Если точка возвращает недействительное значение, оно исключается из расчета, и результатом функции будет минимум

по оставшимся точкам.

ДЕСКРИПТОРЫ

В рамках конфигурации функции поиска минимума группы можно выбрать один из двух типов дескрипторов: User Defined

(По выбору пользователя) и Minimum Channel (Канал минимума). На рис. 4.3.11u ниже представлена соответствующая область

страницы конфигурации.

Maths Number

1) Furnace 1 min temp

Maths Number

1) Group 1 minimum

Value

Value

Value

234.67

Function

Group Minimum

Function

Group Minimum

Source

1) Furnace 1

Source

1) Furnace 1

Units

Units

Descriptor type

User defined descriptor

Descriptor type

Minimum Channel Descriptor

Descriptor

Furnace 1 min temp

Дескриптор,

Descriptor

Temp 1

Дескриптор канала

введенный

с минимальным текущим

пользователем

значением

Рис. 4.3.11u — Страница конфигурации функции поиска минимума группы

User Defined Descriptor (Дескриптор по выбору пользователя)

Ввод дескриптора обычным способом. Например, «Furnace 1 min temp (Мин. темп. печи 1)». Этот

дескриптор копируется в поле «Maths Number (Номер канала вычислений)» в верхней части страницы.

Minimum Channel Descriptor (Дескриптор канала минимума)

При выборе данного пункта дескриптор точки с текущим минимальным значением в группе становится

дескриптором (нередактируемым) канала вычислений. Например, если у четырех каналов в группе

(Temp 1…Temp 4) текущие значения 800, 950, 790 и 873 соответственно, дескриптором будет «Temp 3».

Если значение «Temp 3» поднимается выше 800, в то время как остальные значения остаются теми же,

дескриптором станет Temp 1.

В поле Maths Number (Номер канала вычислений), куда обычно копируется дескриптор канала

вычислений, вместо этого будет следующий текст: N) Group N minimum, где Group N — название группы

источников по умолчанию.

Как правило, при выборе варианта «Minimum channel descriptor (Дескриптор канала минимума)»

дескриптор включается в сообщение, регулярно отправляемое на график таймером. В разделе 4.3.8

описана процедура ввода сообщений, в разделе 4.3.14 — процедура настройки таймеров.

(продолжение)

содержание      ..     4      5      6      7     ..