[實用新型]一種蒸汽干度測量儀

無效

• 申請號: 201020178857.X
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN201795999U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 李世武;劉曉鋒
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N25/60
• 分類號: G01N25/60
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發明涉及的是濕蒸汽兩相流物性測量的技術領域，具體是一種蒸汽干度測量儀。

背景技術

濕蒸汽是干飽和蒸汽和飽和水的混合物，屬于氣液兩相流。在石油開采、化工、食品加工、制藥等工業過程中，廣泛使用濕蒸汽。為了對蒸汽利用過程實施有效的技術監控，需要測定濕蒸汽干度，來反映濕蒸汽中的氣液比。蒸汽干度定義為濕蒸汽的干飽和蒸汽質量與濕蒸汽質量之比，目前，國內外還很少有測量蒸汽干度的儀器儀表。

申請號為98113068.2的發明專利，公開了一種分流分相式兩相流體流量測量方法。附圖2為該發明的結構示意圖。該發明中，被測氣液兩相流流體經過管道16至分配器17，分為流量大的主流和流量小的分流，分流的被測流體經過分離器18后，分離為單相的氣體流經管道19和單相的液體流經管道21，用氣體流量計20測量氣體流量、用液體流量計22測量液體流量，便得出了氣液兩相流的氣液比例。申請號為98251787.4的實用新型專利，公開了一種分流分相式兩相流體流量計，在該流量計中，其分離器為一旋流式分離器。在上述這兩個公開的專利文件中，其技術方案均為：通過氣液分離器將氣液兩相流分離為氣相流體和液相流體，然后再測定氣相流體和液相流體的流量，從而獲得氣液兩相流的氣液比例。雖然這一技術方案可行，但實施的效果并不好，其原因為：分離器是最為核心的部件，其性能的優劣關系著分流分相式兩相流體流量計的性能。由于分離器在工作中，分離出的氣相流含有一些液體，而分離出的液相流又含有一些氣體，尤其是氣液分離器在分離過程中，分離器容器內所產生的積液量波動大，從而導致所分離出的氣相流體和液相流體的流量波動大，使所測定的氣液兩相流分相流量穩定性不好，以此測量結果得出的蒸汽干度波動大、準確性差。

發明內容

為了克服現有技術中存在的蒸汽干度波動大、準確性差的不足，本發明提出了一種蒸汽干度測量儀。

本發明包括濕蒸汽管道、濕蒸汽管道閥、干飽和蒸汽管道、蒸汽質量流量表、干飽和蒸汽管道閥、蒸發器、集水管、飽和水管道、疏水器、飽和水管道閥、液體質量流量表、液面穩定器、排污管道閥、排污管道和蒸汽管噴頭；其中，

在蒸發器中部、頂部和底部均有濕蒸汽管道、干飽和蒸汽管道、集水管和排污管道的連接孔；液面穩定器位于蒸發器內，并且位于濕蒸汽管道與蒸發器的連接孔上方；集水管與蒸發器的連接孔位于液面穩定器上方。

濕蒸汽管道固定在蒸發器中部一側，一端與位于蒸發器內的蒸汽管噴頭連接；在濕蒸汽管道上有濕蒸汽管道閥。飽和水管道位于蒸發器中部另一側，通過集水管與蒸發器的罐體連通；在飽和水管道的出口段管道內安放有飽和水管道閥、疏水器和液體質量流量表，并且疏水器和液體質量流量表分別安放在飽和水管道閥的兩側。干飽和蒸汽管道固定在蒸發器頂部的連接孔上，并且該連接處的干飽和蒸汽管道上安裝有干飽和蒸汽管道閥；干飽和蒸汽管道內安放有蒸汽質量流量表。排污管道焊接在蒸發器底部的連接孔上，并在排污管道上安裝有排污管道閥。

所述的集水管為喇叭狀的變徑管，其入口管徑與出口管徑的比例為2∶1；集水管入口處與蒸發器導通、且焊接在蒸發器的中部區域壁面上，集水管的出口與飽和水管道連通。

所述的液面穩定器的板面上均勻分布有通透孔。蒸汽管噴頭一端有管封頭；蒸汽管噴頭一端的管壁圓周上均勻分布流體通透孔；蒸汽管噴頭位于液面穩定器之下，敞口一端與濕蒸汽管道焊接連通。蒸發器外圓周表面敷設有玻璃棉保溫材料。

所述的飽和水管道包括入口段管道和出口段管道，入口段管道與集水管的出口焊接，并向蒸發器底部傾斜，出口段管道為水平狀態。

本發明利用蒸發原理，通過在蒸發器內設置有集水器、液面穩定器、蒸汽管噴頭，并與飽和水管道和其上的疏水器聯合作用，當濕蒸汽以穩定的質量流量和干度經濕蒸汽管道進入蒸發器時，蒸發器便使濕蒸汽在其內蒸發分離，并將所分離出的干飽和蒸汽和飽和水以穩定的質量流量分別導出，使蒸發器在工作過程中保持其內的液體質量恒定。由蒸汽質量流量表所測的流量G1、液體質量流量表所測的流量G2，得到流經濕蒸汽管道的濕蒸汽，其蒸汽干度為G1/(G1+G2)。

本發明能夠直接得出濕蒸汽的干度，具有測量準確、計量精度高、可靠性好且測量結果的穩定性高的特點。

附圖說明

圖1是蒸發分相式蒸汽干度測量儀的結構示意圖，圖中

1.濕蒸汽管道??2.濕蒸汽管道閥??????3.干飽和蒸汽管道????4.蒸汽質量流量表

5.干飽和蒸汽管道閥??6.蒸發器??????7.集水管????????????8.飽和水管道