用于測(cè)量氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的方法和燃料供給系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及質(zhì)量流的測(cè)量，并且特別是燃?xì)鉁u輪機(jī)的技術(shù)。它涉及根據(jù)權(quán)利 要求1的前序部分的用于測(cè)量氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 典型地，造成壓力差的流量測(cè)量設(shè)備（如開(kāi)孔或皮托管）被用來(lái)測(cè)量處于高的氣 體溫度的氣體（體積）流。通過(guò)另外的氣體密度參數(shù)的測(cè)量來(lái)計(jì)算質(zhì)量流。然而，氣體質(zhì) 量流的總體精度典型地低于1. 2%。
[0003] 采用Coriolis流量計(jì)的直接質(zhì)量流測(cè)量可能高達(dá)高的氣體溫度。為了在高的氣 體溫度的精確的氣體流測(cè)量，流量計(jì)必須在高的氣體溫度的情況下在零流量情況下被校 準(zhǔn)。如果由于受操作限制無(wú)法完成該零流量調(diào)整，那么處于總體氣體質(zhì)量流的精度在高的 氣體溫度下變得更差。
[0004] 因?yàn)楦叩臍怏w溫度引起在測(cè)量技術(shù)（例如，渦輪機(jī)葉輪計(jì)數(shù)器）上的限制或要求 降低總體精度的測(cè)量值的一些修正/校準(zhǔn)，所以很難采用現(xiàn)有的流量計(jì)以高精度在升高的 或高的氣體溫度（> 200°c )下直接地測(cè)量燃料氣體質(zhì)量流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于測(cè)量升高第一溫度的氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的方法，其容 易來(lái)應(yīng)用并允許帶有高精度的測(cè)量。
[0006] 進(jìn)一步的目標(biāo)是提供用于實(shí)施前述方法的用于氣態(tài)燃料的燃料供給系統(tǒng)。
[0007] 通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求6的燃料供給系統(tǒng)來(lái)獲得這些和其他 的目標(biāo)。
[0008] -種用于測(cè)量流動(dòng)穿過(guò)特定管的升高第一溫度的氣態(tài)介質(zhì)流的質(zhì)量流的創(chuàng)造性 方法，包括以下步驟： a) 提供帶有已知質(zhì)量流和顯著低于前述第一溫度的第二溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)的參考 流； b) 將前述參考流與流動(dòng)穿過(guò)前述特定管的升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流混合； c) 測(cè)量前述參考流和流動(dòng)穿過(guò)前述特定管的升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流的前述 混合物的所得溫度；以及 d) 從前述參考流的前述已知質(zhì)量流、前述升高第一溫度、前述參考流的前述第二溫度 和前述測(cè)量的所得溫度確定流動(dòng)穿過(guò)前述特定管的升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流的未 知質(zhì)量流，根據(jù)方程式：
其中Mx是未知質(zhì)量流，Mraf是前述參考流的 已知質(zhì)量流，Tl是第二溫度，T2是升高第一溫度，以及T3x是在混合之后的所得溫度。
[0009] 本創(chuàng)造性方法的實(shí)施例的特征在于，升高第一溫度的前述氣態(tài)介質(zhì)流是在初始溫 度供給的初始流的一部分，該初始溫度顯著低于前述第一溫度并然后通過(guò)預(yù)熱器加熱至前 述第一溫度。
[0010] 具體地，前述初始溫度等于前述第二溫度，前述參考流從在前述第二溫度供給的 前述初始流轉(zhuǎn)移，并且前述參考流的質(zhì)量流通過(guò)特別是Coriolis類型的流量計(jì)來(lái)測(cè)量。
[0011] 具體地，提供多個(gè)并聯(lián)的特定管，由此前述特定管中的每一個(gè)引導(dǎo)作為在初始溫 度供給的初始流的一部分的升高第一溫度的氣態(tài)介質(zhì)的分別的流，該初始溫度顯著低于前 述第一溫度并然后通過(guò)預(yù)熱器加熱至前述第一溫度，并且前述參考流通過(guò)相關(guān)的截流閥摻 合至前述多個(gè)特定管。
[0012] 本創(chuàng)造性方法的另一實(shí)施例的特征在于，前述氣態(tài)介質(zhì)是氣態(tài)燃料，并且前述特 定管是燃料供給系統(tǒng)的一部分，特別是燃?xì)鉁u輪機(jī)的一部分。
[0013] 特別地用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的創(chuàng)造性燃料供給系統(tǒng)，用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，包 括帶有燃料預(yù)熱器的燃料供給線路，該燃料供給線路在前述預(yù)熱器下游分岔成多個(gè)燃料 管。
[0014] 其特征在于，參考質(zhì)量流管在前述燃料預(yù)熱器上游連接至前述燃料供給線路，在 前述參考質(zhì)量流管中提供流量計(jì)，并且前述參考質(zhì)量流管可通過(guò)分別的截流閥在前述流量 計(jì)下游選擇性地連接至前述燃料管。
[0015] 本創(chuàng)造性燃料供給系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的特征在于，提供溫度傳感器來(lái)測(cè)量前述升 高第一溫度、前述參考流的前述第二溫度和在混合之后的所得溫度，并且前述溫度傳感器 和前述流量計(jì)連接至測(cè)量單元以用于確定未知質(zhì)量流。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 現(xiàn)在通過(guò)不同的實(shí)施例和參考附圖來(lái)更仔細(xì)地解釋本發(fā)明。
[0017] 圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃料供給系統(tǒng)的示意圖。
[0018] 參考標(biāo)號(hào)： 10 燃料供給系統(tǒng) 11 燃料預(yù)熱器 12 流量計(jì)（例如，Coriolis類型的） 13 測(cè)量單元 14 燃料供給線路 15、16 溫度傳感器 17 參考質(zhì)量流管 Fl-Fx 燃料管 Ml-Mx 在燃料分配線路Fl-Fx中的質(zhì)量流 Mref 參考質(zhì)量流 Tl 在參考質(zhì)量流管17中的燃料溫度 T2 在預(yù)熱之后的燃料溫度 T31-T3X 在混合之后的燃料溫度 TSl-TSx 溫度傳感器 Vl-Vx 截流閥。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明的基本思想是在將少的已知參考質(zhì)量流與升高溫度的未知預(yù)熱氣體流混 合之前和之后從氣體溫度的測(cè)量確定氣體質(zhì)量流。本發(fā)明的方法能應(yīng)用至若干氣體流并能 顯著地降低成本。
[0020] 圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃料供給系統(tǒng)的示意圖。圖1的燃料供給系統(tǒng)10 包括用于氣態(tài)燃料的燃料供給線路14。流動(dòng)穿過(guò)前述燃料供給線路14的燃料進(jìn)入燃料預(yù) 熱器11，其將燃料加熱至> 200°C的升高的溫度。燃料供給線路14在預(yù)熱器11下游分岔 成多個(gè)x(x=2、3、4…）燃料管Fl-Fx。參考質(zhì)量流管17在燃料預(yù)熱器11上游連接至燃料 供給線路14,使得引入的燃料的一部分流動(dòng)進(jìn)入?yún)⒖假|(zhì)量流管17而不被加熱。流量計(jì)12 設(shè)置在參考質(zhì)量流管17中，其測(cè)量行進(jìn)穿過(guò)參考質(zhì)量流管17的燃料的質(zhì)量流。
[0021] 參考質(zhì)量流管17可通過(guò)分別的（可控制的）截流閥Vl-Vx在流量計(jì)12下游連接 至前述燃料管Fl-Fx中的每一個(gè)。當(dāng)截流閥Vl-Vx中的一個(gè)打開(kāi)時(shí)，參考質(zhì)量流摻合至流 動(dòng)穿過(guò)相關(guān)的燃料管Fl-Fx的預(yù)熱燃料的流中。由于預(yù)熱燃料具有與未預(yù)熱的參考質(zhì)量流 的溫度Tl相比升高的溫度T2,因而兩種流的混合物導(dǎo)致在T31-T3X的混合之后的分別的燃 料溫度。
[0022] 提供各種溫度傳感器15、16和TSl-TSx以測(cè)量在預(yù)熱之后燃料的升高的溫度T2、 前述參考流的溫度T1、以及在混合之后所得溫度T31-T3X。
[0023] 溫度傳感器15、16、TSl_TSx以及流量