[发明专利]一种湿蒸汽干度在线测量仪

说明书

技术领域

本发明属于热工测量仪表领域，涉及一种湿蒸汽干度在线测量仪。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明提供一种湿蒸汽干度在线测量仪。

本发明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铂电阻。

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。

采用本发明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。本发明结构简单，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示出本发明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示意图；

图2示出本发明的一种具体实施方式的连接框图；

图3示出本发明所述的数据处理模块的一种具体实施方式的流程图；