一种湿蒸汽干度在线测量仪制造技术

一种湿蒸汽干度在线测量仪，包括取样器、热交换器、水箱、离心器、冷却器，及将上述部件连接的第一取样支路、第二取样支路、第一冷却支路、第二冷却支路和第三冷却支路；所述湿蒸汽干度在线测量仪还包括测量热交换器介质出口处焓值的第一焓值测量装置，测量热交换器冷却水入口和冷却水出口处焓值的第二焓值测量装置；安装在第二取样支路的第一流量测量装置和安装在所述第二次级支路的第二流量测量装置；以及与第一焓值测量装置、第二焓值测量装置、第一流量测量装置、第二流量测量装置连接的数据处理模块。本发明专利技术实时测量取样侧和冷却侧的压力并进行运算，可以提供湿蒸汽干度值实时值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热工测量仪表领域，涉及一种湿蒸汽干度在线测量仪。
技术介绍
湿蒸汽是一种汽相为连续相、液相为弥散相且具有稳定流动结构的汽液两相混合物，其中汽相的质量与湿汽总质量之比被定义为湿蒸汽的干度。湿蒸汽的干度是热工实验研究和设备运行的重要参数；比如，干度对低温低干度自然循环的供热堆的运行安全影响较大；核电站的汽轮机末端几级叶片，蒸汽干度直接影响汽轮机的叶片寿命和汽轮机效率；在化工、食品加工、制药等工业中，蒸汽干度的控制与产品的质量有着重要关系；在石油热采中，向油层注入的高温高压湿蒸汽的干度对采油的经济性有着重要影响。目前的工业应用中主要采用化学试剂滴定法或者示踪剂法来测量湿蒸汽干度。化学试剂滴定法的测量精度取决于湿蒸汽中氢氧根或氯根的分布均匀性以及操作者的熟练程度。示踪剂法也要求示踪剂在整个蒸汽供应系统中分布均匀，同时对示踪剂的测量分析设备要求非常高。这两种常用的方法都只能离线测量，不能实时地显示湿蒸汽干度的变化值。由于湿蒸汽干度在线测量难度很大，至今还没有能够实时测量、准确度高、寿命长、性能可靠且经济性较好的湿蒸汽测量仪器。
技术实现思路
为克服现有技术只能离线测量，不能实时显示湿蒸汽干度值的技术缺陷，本专利技术提供一种湿蒸汽干度在线测量仪。本专利技术所述一种湿蒸汽干度在线测量仪，包括取样器、热交换器、水箱、离心器、冷却器、第一取样支路、第二取样支路、第一冷却支路、第二冷却支路和第三冷却支路；取样器与热交换器介质入口管路连接；第一取样支路连接热交换器介质出口和冷却器介质入口 ；第二取样支路连接冷取器介质出口 ；第一冷却支路连接热交换器冷却水出口和水箱，第一冷却支路还包括连接冷却器冷却水出口的第一次级支路；第二冷却支路连接水箱和离心器；第三冷却支路连接离心器和冷却器冷却水入口，第三冷却支路还包括连接热交换器冷却水入口的第二次级支路；所述湿蒸汽干度在线测量仪还包括测量热交换器介质出口处焓值的第一焓值测量装置，测量热交换器冷却水入口和冷却水出口处焓值的第二焓值测量装置，安装在第二取样支路的第一流量测量装置和安装在所述第二次级支路的第二流量测量装置；以及与第一焓值测量装置、第二焓值测量装置、第一流量测量装置、第二流量测量装置信号连接的数据处理模块。具体的，所述第一焓值测量装置包括安装在热交换器介质出口处的温度测量装置和第一压力测量装置。进一步的，所述第一焓值测量装置还包括安装在第二取样支路的温度测量装置。具体的，所述第二焓值测量装置包括安装在热交换器冷却水入口的温度测量装置、第二压力测量装置和安装在热交换器冷却水出口的温度测量装置。优选的，所述温度测量装置为迎流布置的钼电阻。优选的，所述第一取样支路上还串联有减压装置。优选的，所述减压装置为多级减压孔板。优选的，所述水箱包括冷却装置。优选的，所述第二冷却支路和/或第二次级支路上还串联有流量调节装置。优选的，所述取样器与热交换器的连接管路上串联有高温高压球阀。采用本专利技术所述的湿蒸汽干度在线测量仪，通过取样，把湿蒸汽引入热交换器中换热成单相水，实时测量取样侧和冷却侧的压力并进行运算，可以提供湿蒸汽干度值实时值，随时显示湿蒸汽干度值的变化，方便控制人员对蒸汽干度进行跟踪控制。本专利技术结构简单，体积较小，方便携带，测量精度高，干度测量误差小于±5%。附图说明图1示出本专利技术的一种具体实施方式的各支路和热交换器、冷却器各口的连接关系不意 图2示出本专利技术的一种具体实施方式的连接框 图3示出本专利技术所述的数据处理模块的一种具体实施方式的流程 各图中附图标记名称为:1.取样器2.热交换器3.水箱4.离心器5.冷却器6.蒸汽管道7.多级减压孔板8.第一流量调节装置9.第二流量调节装置10.第一流量测量装置11.第二流量测量装置12.第三温度测量装置13.第一温度测量装置14.第二温度测量装置15.第四温度测量装置16.第二压力测量装置17.第一压力测量装置18.高温高压球阀31.第一取样支路32.第二取样支路33.第一冷却支路34.第二冷却支路35.第三冷却支路36.第一次级支路37.第二次级支路41.热交换器冷却水出口 42.热交换器介质入口 43.热交换器冷却水入口 44.热交换器介质出口 45.冷却器冷却水出口 46.冷取器介质入口 47.冷却器冷却水入口 48.冷取器介质出口。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本专利技术涉及一种湿蒸汽干度在线测量仪，包括取样器1、热交换器2、水箱3、离心器4、冷却器5、第一取样支路31、第二取样支路32、第一冷却支路33、第二冷却支路34和第三冷却支路35 ;取样器I与热交换器介质入口 42管路连接；第一取样支路31连接热交换器介质出口 44和冷却器介质入口 46 ;第二取样支路32连接冷取器介质出口 48 ;第一冷却支路33连接热交换器冷却水出口 41和水箱3，第一冷却支路33还包括连接冷却器冷却水出口 45的第一次级支路36 ;第二冷却支路34连接水箱3和离心器4 ;第三冷却支路35连接离心器4和冷却器冷却水入口 47，第三冷却支路35还包括连接热交换器冷却水入口 43的第二次级支路37 ;所述湿蒸汽干度在线测量仪还包括测量热交换器介质出口 44处焓值的第一焓值测量装置，测量热交换器冷却水入口 43和冷却水出口 41处焓值的第二焓值测量装置，安装在第二取样支路32的第一流量测量装置11和安装在所述第二次级支路的第二流量测量装置10 ;以及与第一焓值测量装置、第二焓值测量装置、第一流量测量装置、第二流量测量装置信号连接的数据处理模块。具体实施时，取样器从蒸汽管道6对被测热蒸汽进行取样，经热交换器2把湿蒸汽冷却成单相水，再经冷却器进行二次冷却成单相低温水排出；水箱中的水通过离心器把水抽送至热交换器和冷却器，然后经混合后回流至水箱实现循环冷却使用。水箱上设计了风冷散热器和水冷散热器，对于取样性质的干度测量采用风冷散热，便于野外作业，对于实时干度监测位置，要求使用水冷方式散热，自来水从水箱下方进入从上方引出。取样器尺寸根据蒸汽管道6的大小决定，所述热交换器可以是常用的管壳式热交换器。冷却水和湿蒸汽的流量比控制在3:1至5:1之间，热交换器冷却水入口温度控制在25°C左右，压力控制在IMPa以上，能有效地保证干度测量的分辨率和系统的稳定性。对热交换器冷却水入口温度和压力的控制，可以通过外设的温度调节装置和压力调节装置实现。优选的，所述第一取样支路31上还串联有减压装置，将通过热交换器的由蒸汽转化成的水减为常压再进入冷却器，所述减压装置可以为多级减压孔板7。减压后的常压水可以直接排放，不会对人体造成伤害。上述采用热交换器、冷却器和多级减压孔板的设计，取样后的湿蒸汽最终冷却成常温常压单相水，能直接排放，不会对操作人员造成伤害。冷却回路设计成闭式，通过水箱进行稳压和散热，冷却回路同时给热交换器和冷却器提供冷却水，采用这种设计方式，能有效保证冷却水流量的稳定性，防止外界对测量的干扰。优选的，所述水箱3包括冷却装置，例如风冷和水冷散热装置对水箱3内的水进行冷却。优选的，所述第二冷却支路34和/或第二次级支路37上还串联有流量调节装置。如图2所示，第一流量调节装置8和第二流量调节装置9分别对所处的第二次级支路和第二取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿蒸汽干度在线测量仪，包括取样器（1）、热交换器（2）、水箱（3）、离心器（4）、冷却器（5）、第一取样支路（31）、第二取样支路（32）、第一冷却支路（33）、第二冷却支路（34）和第三冷却支路（35）；取样器（1）与热交换器介质入口（42）管路连接；第一取样支路（31）连接热交换器介质出口（44）和冷却器介质入口（46）；第二取样支路（32）连接冷取器介质出口（48）；第一冷却支路（33）连接热交换器冷却水出口（41）和水箱（3），第一冷却支路（33）还包括连接冷却器冷却水出口（45）的第一次级支路（36）；第二冷却支路（34）连接水箱（3）和离心器（4）；第三冷却支路（35）连接离心器（4）和冷却器冷却水入口（47），第三冷却支路（35）还包括连接热交换器冷却水入口（43）的第二次级支路（37）；所述湿蒸汽干度在线测量仪还包括测量热交换器介质出口（44）处焓值的第一焓值测量装置，测量热交换器冷却水入口（43）和冷却水出口（41）处焓值的第二焓值测量装置,安装在第二取样支路（32）的第一流量测量装置（11）和安装在所述第二次级支路的第二流量测量装置（10）；以及与第一焓值测量装置、第二焓值测量装置、第一流量测量装置、第二流量测量装置信号连接的数据处理模块。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何灿阳，黄军，闫晓，熊万玉，刘锦，袁德文，王鸿韬，李勇，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：