[发明专利]干度跃变式蒸发器热力性能计算方法及其干度测量装置

权利要求书

1.一种干度跃变式蒸发器热力性能计算方法，其特征在于：首先选用合适的蒸发关联式，并在计算开始时设置蒸发器基本几何尺寸以及管内工作介质的物性参数，管内工作介质的物性参数以管程进口值作为管程计算值，然后进入循环体计算；循环体计算方法包括：第一循环体(11)、第二循环体(12)和第三循环体(13)；所述第一循环体(11)为管内热力性能计算，第一循环体(11)中首次计算的出口干度X_out,k1通过假定一个逼近“0”的值进行预设；所述第二循环体(12)为管外热力性能计算，通过预设空气条件的计算与迭代修正，得到管内、外热平衡所需空气进口工况状态；所述第三循环体(13)为管程递进判别循环计算，递进管程的流量和干度通过干度测量装置(2)进行实际测量输入；

所述干度测量装置(2)包括离心管(21)、第一毕托管(22)、第二毕托管(23)和液位传感器(24)；所述第一毕托管(22)、第二毕托管(23)和液位传感器(24)依气、液两相流体流动方向安装在离心管(21)上；所述第一毕托管(22)安装在距离离心管(21)的进口(215)≥1/4管长的位置上，和/或液位传感器(24)安装在距离离心管(21)的出口(216)≥1/4管长的位置上；

所述离心管(21)呈水平设置的圆弧状，离心管(21)的上管壁(211)和/或下管壁(212)呈平面状，离心管(21)的前管壁(213)和/或后管壁(214)呈圆弧状，上管壁(211)、下管壁(212)、前管壁(213)和后管壁(214)共同构成环形截面流道；所述第一毕托管(22)和/或第二毕托管(23)呈“L”型；其中，第一毕托管(22)的测量头设置于靠近前管壁(213)侧，第二毕托管(23)的测量头设置于靠近后管壁(214)侧；

所述第一循环体(11)计算中的平均干度X_av,k由进口干度值X_in,k和出口干度值X_out,k1计算获得：

所述第一循环体(11)计算中的热负荷Q_k通过改变管壁温T_k,w进行变化计算：

Q_k＝F_k×α_k×(T_sat-T_k，w)

所述第一循环体(11)计算中通过热负荷Q_k的计算获得第二次计算以后的出口干度X_out,k2：

所述第一循环体(11)通过第i-1次和第i次计算的出口干度的比较和赋值，对第一循环体(11)所需的目标出口干度值进行精确的迭代逼近计算；所述管壁温T_k,w在单个管程单个管排中采用恒定值，不同管程以及不同管排的管壁温T_k,w的值根据管程实际热负荷变化；

不同管程热力性能计算所需工作介质质量流量G_k、管程工作介质干度X以及两相流量的实际值通过干度测量装置(2)得到；所述第二循环体(12)计算中管外工作介质的物性参数以蒸发器管外侧进口处的值为各管程第一排管外侧热力计算的采用值，而且第n排管外侧空气热力计算均以第n-1排管外侧出口时空气的参数进行计算，其中n≥2；

所述第二循环体(12)采用显热法计算空气温升：

ΔT_a＝Q_k/(c_p，am_a)

所述第二循环体(12)采用管外侧对流换热计算管外侧对数平均温差：

ΔT_m，k1＝Q_k/(α_aA)

所述第二循环体(12)采用第i-1次和第i次计算的管外侧对数平均温差的值作为比较判定条件：

所述循环体计算还包括第四循环体(14)，第四循环体(14)为目标总热负荷判别循环计算，当第一循环体(11)、第二循环体(12)以及第三循环体(13)进行初步计算后所获得的蒸发器总热负荷与目标总热负荷不符时，则返回第一循环体(11)进一步修正各管程的管壁温T_k,w,重新进行热力迭代计算，直至总热负荷与目标总热负荷相符。