[發明專利]一種飽和蒸汽干度測量裝置

在審

• 申請號: 202111592796.0
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114235896A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 何燦陽;李勇;畢景良;郗昭;昝元鋒
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01N25/60
• 分類號: G01N25/60
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王鵬程

本發明公開了一種飽和蒸汽干度測量裝置，通過取樣器實時地把濕蒸汽取樣進入套管式換熱器一次側冷卻成單相高溫水，再經盤管式換熱器一次側被自來水冷卻成常溫水，再作為套管式換熱器二次側的冷卻工質冷卻一次側濕蒸汽，通過測量焓值的變化并結合能量守恒獲得濕蒸汽干度值。該產品是一種便攜式干度測量儀，無運動部件、無需替換的零部件、無輻射，具有結構簡單、成本低、適應性強、精度高等特點，能在線進行濕蒸汽干度測量。本發明的目的在于提供一種飽和蒸汽干度測量裝置，解決由于水流量的測量精度帶來的濕蒸汽干度值測量精度不準確的問題。

技術領域

本發明涉及熱工測量儀表技術領域，尤其涉及一種飽和蒸汽干度測量裝置。

背景技術

在申請號為201310086699.3的發明專利中，提供了一種濕蒸汽干度在線測量儀，該測量裝置的濕蒸汽經熱交換器冷卻成單相水后，再經冷卻器進行二次冷卻成單相低溫水后直接排出，在這種方式下，由于使濕蒸汽冷卻成單相高溫水的冷卻介質和濕蒸汽處于動態流動的狀態，因此在獲取濕蒸汽的干度值時，除了要測量熱交換器介質出口處的焓值、熱交換器冷卻器入口處的焓值、熱交換器冷卻水出口處的焓值，還需要測量對應的水流量(使得濕蒸汽冷卻成單相高溫水的冷卻介質流量和濕蒸汽流量)，而水流量的測量精度對干度測量的結果影響很大，因此導致濕蒸汽干度值的測量精度不準確。

發明內容

本發明的目的在于提供一種飽和蒸汽干度測量裝置，解決由于水流量的測量精度帶來的濕蒸汽干度值測量精度不準確的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種飽和蒸汽干度測量裝置，包括n個熱交換器、n個冷卻器以及3n個焓值測量裝置， n為正整數；

相鄰的所述熱交換器的一次側出口和一次側入口依次連接，且第一個所述熱交換器的一次側入口用于連接蒸汽管道，最后一個所述熱交換器的一次側出口與第一個所述冷卻器的介質入口連接，第一個所述冷卻器的介質出口與第一個所述熱交換器的二次側入口連接，余下的任意一個所述冷卻器的介質入口和介質出口分別與相鄰的兩個所述熱交換器的二次側出口和二次側入口連接；

所述焓值測量裝置設置于所述熱交換器的一次側出口、所述熱交換器的二次側入口以及所述熱交換器的二次側出口，用于測量一次側出口焓值h₁、二次側入口焓值h₂以及二次側出口焓值h₃；

還包括冷卻水入口支路和冷卻水出口支路；所述冷卻水入口支路連接于所述冷卻器的冷卻水入口；所述冷卻水出口支路連接于所述冷卻器的冷卻水出口。

在申請號為201310086699.3的發明專利中，提供了一種濕蒸汽干度在線測量儀，該測量裝置的濕蒸汽經熱交換器冷卻成單相水后，再經冷卻器進行二次冷卻成單相低溫水后直接排出，在這種方式下，由于使濕蒸汽冷卻成單相高溫水的冷卻介質和濕蒸汽處于動態流動的狀態，因此在獲取濕蒸汽的干度值時，除了要測量熱交換器介質出口處的焓值、熱交換器冷卻器入口處的焓值、熱交換器冷卻水出口處的焓值，還需要測量對應的水流量(使得濕蒸汽冷卻成單相高溫水的冷卻介質流量和濕蒸汽流量)，而水流量的測量精度對干度測量的結果影響很大，因此濕蒸汽干度值的測量精度只能達到±5％。基于此，本申請提供了一種新的干度測量裝置，該測量裝置中的單相低溫水并不是直接排除裝置外，而是作為冷卻介質對一次側濕蒸汽進行冷卻，通過此種方式來使得濕蒸汽冷卻成單相高溫水的冷卻介質流量和濕蒸汽流量實時相等，從而把影響干度誤差最大的因素(流量)剔除，極大的提高了干度測量精度。

優選地，由于蒸汽管道內不同高度的蒸汽溫度存在差異，為使得單位時間內從蒸汽管道內提取的濕蒸汽溫度較為均勻，本申請還設置有單個取樣高度不同的多孔取樣器，所述多孔取樣器的輸出端與第一個所述熱交換器的一次側入口連接，所述多孔取樣器的輸入端用于連接蒸汽管道，從而能夠提取出不同高度位置的蒸汽，保證每個溫層的蒸汽都能被提取到，從而減少誤差。