[發(fā)明專利]兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710983710.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107843298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白萬(wàn)金;徐肖肖;陳龍;肖久旻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué);重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01F1/34
• 分類號(hào): G01F1/34;G01N33/00
• 代理公司: 50224 重慶謝成律師事務(wù)所
• 代理人: 李賓<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

1.一種兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，該測(cè)量系統(tǒng)包括在兩相流回路中沿流動(dòng)路徑方向前后依次連通的第一管道、第二管道和第三管道，且第二管道和第三管道之間設(shè)有冷卻管道；

所述第一管道與兩相流回路的連接處設(shè)有第一測(cè)溫裝置和第一測(cè)壓裝置，所述第一管道內(nèi)設(shè)有第一加熱裝置，通過(guò)第一加熱裝置將流過(guò)第一管道內(nèi)的流體加熱至單相的過(guò)熱狀態(tài)；

所述第二管道與所述第一管道的連接處設(shè)有第四測(cè)溫裝置和第二測(cè)壓裝置，所述第二管道內(nèi)設(shè)有第二加熱裝置，通過(guò)第二加熱裝置對(duì)流過(guò)第二管道的流體進(jìn)行再加熱，再對(duì)過(guò)熱蒸汽加熱使其溫度升高；

所述冷卻管道與所述第二管道的連接處設(shè)有第七測(cè)溫裝置和第三測(cè)壓裝置，所述冷卻管道內(nèi)設(shè)有冷卻器；

所述第三管道與所述冷卻管道的連接處設(shè)有第八測(cè)溫裝置和第四測(cè)壓裝置，所述第三管道內(nèi)設(shè)有第三加熱裝置，所述第三管道與兩相流回路的連接處設(shè)有第十一測(cè)溫裝置和第五測(cè)壓裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管道上設(shè)有分別鄰近所述第一加熱裝置前端和后端的第二測(cè)溫裝置和第三測(cè)溫裝置，所述第二管道上設(shè)有分別鄰近所述第二加熱裝置前端和后端的第五測(cè)溫裝置和第六測(cè)溫裝置，所述第三管道上設(shè)有分別鄰近所述第三加熱裝置前端和后端的第九測(cè)溫裝置和第十測(cè)溫裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一加熱裝置與一第一功率測(cè)量裝置相連，所述第二加熱裝置與一第二功率測(cè)量裝置相連，所述第三加熱裝置與一第三功率測(cè)量裝置相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一至第十一測(cè)溫裝置為熱電偶、所述第一至第五測(cè)壓裝置為壓力傳感器、所述冷卻器為冷卻水或者半導(dǎo)體制冷設(shè)備、和/或所述第一至第三加熱裝置為加熱棒、加熱帶或加熱網(wǎng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一至第三功率測(cè)量裝置為功率表或功率間接測(cè)量裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管道與兩相流回路之間、第二管道與第一管道之間、冷卻管道與第二管道之間、第三管道與冷卻管道之間、以及第三管道與兩相流回路之間分別采用采用第一至第五連接裝置依次連接。

7.一種兩相流流量及干度的測(cè)量方法，其特征在于，該方法基于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的兩相流流量及干度的測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；該方法包括以下步驟：

S1，通過(guò)第一加熱裝置將流過(guò)第一管道的流體加熱至單相的過(guò)熱狀態(tài)；

S2，通過(guò)第二加熱裝置對(duì)流過(guò)第二管道的流體進(jìn)行再加熱，并通過(guò)式1和式2得到兩相流回路中流體的流量q_m及干度x：

其中，Φ₂表示第二功率測(cè)量裝置所測(cè)得的第二加熱裝置的功率，表示第二加熱裝置的漏熱系數(shù)，h₃表示第三測(cè)壓裝置和第七測(cè)溫裝置所測(cè)得的溫度與壓力下的流體焓值，h₂表示第二測(cè)壓裝置和第四測(cè)溫裝置所測(cè)得的溫度與壓力下的流體焓值，Φ₁表示第一功率測(cè)量裝置所測(cè)得的第一加熱裝置的功率，表示第一加熱裝置的漏熱系數(shù)，h′₁表示第一測(cè)壓裝置和第一測(cè)溫裝置所測(cè)得的溫度與壓力下的流體飽和液體點(diǎn)焓值，h″₁表示第一測(cè)壓裝置和第一測(cè)溫裝置所測(cè)得的溫度與壓力下的流體飽和蒸氣點(diǎn)焓值；

S3，通過(guò)所述冷卻器將流過(guò)冷卻管道的流體冷卻至低于第一測(cè)溫裝置所測(cè)得的溫度；

S4，通過(guò)所述第三加熱裝置將流過(guò)第三管道的流體加熱至測(cè)量前的狀態(tài)。