[發明專利]一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測量裝置

有效

• 申請號: 201410330777.4
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104111271A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 孫寶芝;郭家敏;劉尚華;史建新;李彥軍;張國磊;宋福元;楊龍濱;李曉明;張鵬;韓懷志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于蒸汽蓄熱器技術領域，涉及一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測量裝置。

背景技術

船用蒸汽蓄熱器是航空母艦上蒸汽彈射系統的重要部件之一，具有充、放汽時間短，瞬時蒸汽產量大等特點，它是實現較大供汽能力向極大供汽能力轉換的關鍵設備，它的應用不僅優化了鍋爐的容量，同時緩解了負荷擾動對于鍋爐的影響，提高船舶的機動性。

船用蒸汽蓄熱器的充汽過程是一種充熱蒸汽與蓄熱器內低溫飽和水混合并進行強制對流換熱的熱力過程，該混合過程能否充分、迅速的進行，直接影響到其內部溫度分布的不均勻性，進而對充汽性能產生影響。如果混合不充分，則未凝結蒸汽量將大大增加，使得汽空間壓力迅速上升至規定值，充汽過程很快結束，但此時蓄熱器內的整個水部由于溫度分布不均勻而仍處于過冷狀態，很可能造成蒸汽蓄熱器所儲存的能量不能滿足彈射的用汽需求，使得艦載機不能夠在有限的甲板距離內加速起飛，這將嚴重限制航空母艦在戰時的戰力輸送能力。同時，船用蒸汽蓄熱器的放汽過程是一個降壓自蒸發過程，產生蒸汽的速率以及蒸汽的品質直接關系到彈射過程能否順利進行，而放汽過程中，水空間汽化核心的存在、汽泡的生成與逸出也會形成水空間的溫度不均勻分布。鑒于船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性分布對于保證彈射裝置高效、安全、穩定地運行具有重要意義，發明了一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測量裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測量裝置，解決了由于船用蒸汽蓄熱器內部溫度分布不均勻，現有的設備不能真實測量反應內部溫度情況，且現有測量設備結構復雜的問題。

本發明所采用的技術方案是包括船用蒸汽蓄熱器筒體，船用蒸汽蓄熱器筒體橫向擺放，船用蒸汽蓄熱器筒體內部下方安裝有的水空間放汽集箱，水空間放汽集箱與充汽管路相連，船用蒸汽蓄熱器筒體外部上方設有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器，船用蒸汽蓄熱器筒體上方還設有放汽管路，可將蒸汽蓄熱器筒體內產生的蒸汽排出，第一多點熱電偶和第二多點熱電偶一端置于船用蒸汽蓄熱器筒體內部，另一端伸出船用蒸汽蓄熱器筒體并分別通過信號線連接外部的數據采集儀，采集和記錄熱電偶的測量結果，第一多點熱電偶伸入的一端置于水空間放汽集箱旁，第二多點熱電偶伸入的一端遠離水空間放汽集箱，水空間放汽集箱上設有多個噴汽嘴，水空間放汽集箱置于蒸汽蓄熱器筒體內部的蓄水中，第一多點熱電偶和第二多點熱電偶的一部分置于蒸汽蓄熱器筒體內部的蓄水中，蒸汽蓄熱器筒體上還設有水位計，可觀察到內部水位情況，蒸汽蓄熱器筒體底部設有排水管路和排污管路，可將內部的水排出，蒸汽蓄熱器筒體還連接有補水管路。

進一步，所述第一壓力傳感器位于充汽管路進入船用蒸汽蓄熱器筒體的一端，第二壓力傳感器位于置于船用蒸汽蓄熱器筒體中部的放汽管路旁，第三壓力傳感器位于第一多點熱電偶和第二多點熱電偶之間。

進一步，所述第一多點熱電偶與船用蒸汽蓄熱器筒體中心徑向截面距離205mm處和船用蒸汽蓄熱器筒體中心軸向豎直截面164mm的位置，所述第二多點熱電偶距離船用蒸汽蓄熱器筒體中心徑向截面718mm的位置。

進一步，所述第一多點熱電偶和第二多點熱電偶上均設置有10個溫度傳感器、第一多點熱電偶與第二多點熱電偶上的10個溫度傳感器高度一一對應一致。

進一步，所述第一多點熱電偶和第二多點熱電偶上的10個溫度傳感器均采用不均勻布置的原則，下部設置的7個溫度傳感器間距為50mm，上部設置的3個溫度傳感器間距為100mm，下部最上面的溫度傳感器和上部最下面的溫度傳感器間距為140mm。

進一步，所述船用蒸汽蓄熱器筒體筒徑為800mm，下部7個溫度傳感器用以測量水中不同高度的溫度，上部的3個溫度傳感器用以測量汽空間不同高度的溫度。

進一步，所述的第一多點熱電偶與第二多點熱電偶管殼直徑為6.35mm。

本發明的有益效果是裝置簡單，通過該裝置可以更加方便、真實地呈現船用蒸汽蓄熱器內的溫度分布情況。

附圖說明

圖1是船用蒸汽蓄熱器實驗裝置及測量裝置圖；

圖2是第一多點熱電偶的位置布置圖；

圖3是第二多點熱電偶的位置布置圖。

圖中，1.船用蒸汽蓄熱器筒體，2.充汽管路，3.旁通管路，4.第一壓力傳感器，5.第二壓力傳感器，6.放汽管路，7.第一多點熱電偶，8.第三壓力傳感器，9.第二多點熱電偶，10.水位計，11.數據采集儀，12.水空間放汽集箱，13.排水管路，14.排污管路，15.補水管路，16.溫度傳感器。