[发明专利]基于变界分段能平衡的软测量方法、多功能湿蒸汽测针及湿蒸汽吸热量测控装置

摘要

一种基于变界分段能平衡的软测量方法、多功能湿蒸汽测针及湿蒸汽吸热量测控装置，其特点是：多功能湿蒸汽测针由电加热棒，带有均匀等螺距的外凸螺旋肋的电加热棒套管，多功能湿蒸汽测针外壁管，前传感器座和后传感器座组成。利用等温套管，等温套管内、外壁等间距分布的温度测点和计算机在线测控设备共同构成湿蒸汽吸热量测控装置。多功能湿蒸汽测针放置于湿蒸汽吸热量测控装置内，整体结构由外套筒，外套筒法兰盖和外套筒法兰盘压紧固定；基于湿蒸汽在上述结构中的流动受热过程机理分析，建立了软测量模型及测量结果的在线校验模型；整个设备结构简单，适用于多种涉及湿蒸汽两相流的测量领域尤其是凝汽式汽轮机排汽湿度测量。

主权项

1.一种基于变界分段能平衡的软测量方法，其特征是：湿饱和蒸汽通过螺旋形等截面汽道而被连续加热自发增容变为过热蒸汽，整个加热过程机理由下述方程组定量描述：过热段焓平衡：(1)蒸发段焓平衡：(2)加热过程热量平衡：过热段：(3)蒸发段：(4)变界结构参数方程：(5)其中，多功能湿蒸汽测针外壁管所布置的插入式温度传感器之间的间距、单位长度电加热棒加热功率，在运行中为已知量，入口湿饱和蒸汽温度、出口过热蒸汽温度和出口过热蒸汽压力为在线测得，相应的出口过热蒸汽焓由水蒸气表确定，将式(1)、式(2)、式(3)、式(4)和式(5)联立求解得：(6)将式(1)、式(2)、(3)、式(4)、式(5)和式(6)求解过程编程输入工控机，只要在线测得入口湿饱和蒸汽温度、出口过热蒸汽温度和出口过热蒸汽压力，多功能湿蒸汽测针即可在线自动完成湿度的检测，其中，为入口湿饱和蒸汽压力，为入口饱和水焓，为入口饱和蒸汽焓，为干饱和蒸汽焓，为入口湿饱和蒸汽焓，为蒸发段易测加热长度，为过热段易测加热长度，为蒸发段待定加热长度，为过热段待定加热长度，为每一微分小区段内的蒸汽定压比热，为每一微分小区段内的温差，为质量流量。