濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，設(shè)置在一濕蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一閥門、第二閥門、測(cè)試容器以及加熱器。旁通管路與濕蒸汽主管道相聯(lián)通。第一閥門、第二閥門設(shè)置在旁通管路上。測(cè)試容器內(nèi)裝有既定量的空氣。加熱器與測(cè)試容器相連。其中，第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構(gòu)成一密閉取樣空間，測(cè)試容器上設(shè)置有壓力計(jì)、溫度計(jì)和濕度計(jì)，且測(cè)試容器通過第三閥門與密閉取樣空間相聯(lián)通。本實(shí)用新型可在線測(cè)量被測(cè)試氣體狀態(tài)，只需配置簡(jiǎn)單常用的附屬設(shè)備，測(cè)試過程簡(jiǎn)單易行；并且，無需進(jìn)行熱量的核算，散熱損失不影響測(cè)量精度，適用于各種壓力等級(jí)的濕蒸汽。
【專利說明】濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種濕蒸汽物性測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及一種濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)量濕蒸汽中液相水的含量，有許多實(shí)際的需求，但至今尚沒沒有一個(gè)理想的解決方案。現(xiàn)有研制中的測(cè)定方法從原理上講，主要有熱力學(xué)法，光學(xué)法，示蹤與導(dǎo)電法，分離法，臨界速度法及利用孔板測(cè)量等。在常用的熱力學(xué)法中，又有凝結(jié)法，蒸汽空氣混合法，力口熱法等方法。
[0003]凝結(jié)法是將被抽取的飽和蒸汽式樣，在冷凝器中被冷凝成冷凝水，根據(jù)冷卻水量來推算氣相中液相水的相對(duì)比例，其具有不能在線測(cè)量的缺點(diǎn)。蒸汽空氣混合法的原理是將濕蒸汽的試樣與空氣相混合，其比例的選擇要保證最后的混合氣體中的蒸汽是未飽和的，混合后的空氣的濕度由濕度計(jì)測(cè)量，其需要較大的空間，而有限的空間難以保證混合后一定不存在液相水。加熱法的原理是將所抽取的飽和濕蒸汽的試樣加熱到干飽和狀態(tài)，或者過熱狀態(tài)，然后測(cè)出蒸汽試樣的流量，根據(jù)所加入的熱量以及加熱前后試樣熱力參數(shù)的變化，求出濕蒸汽的濕度，基于這種方法制成的儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且位于蒸汽的主管道中，夕卜部配套設(shè)備較多，采用熱量計(jì)量，誤差較大，且不可避免。
[0004]上述熱力學(xué)方法雖然能測(cè)量濕蒸汽中液相水的含量，且與其他方法相比，原理比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用較為容易，但是，卻不能滿足在線測(cè)量的需求，而作為工程上使用的方法，為能夠起到過程監(jiān)測(cè)的功能，需能具有在線測(cè)量的功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)存在的不足，提供一種濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，以便能夠?qū)裾羝幸合嗨暮窟M(jìn)行在線測(cè)量。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，設(shè)置在一濕蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一閥門、第二閥門、測(cè)試容器以及加熱器。旁通管路與濕蒸汽主管道相聯(lián)通。第一閥門、第二閥門設(shè)置在旁通管路上。測(cè)試容器內(nèi)裝有既定量的空氣。加熱器與測(cè)試容器相連。其中，第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構(gòu)成一密閉取樣空間，測(cè)試容器上設(shè)置有壓力計(jì)、溫度計(jì)和濕度計(jì)，且測(cè)試容器通過所述第三閥門與密閉取樣空間相聯(lián)通。
[0007]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，其中，所述測(cè)試容器上設(shè)置有一與外界大氣相通、以充裝/排放所述既定量的空氣的第四閥門。
[0008]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，其中，所述密閉取樣空間的容積與所述測(cè)試容器的體積的比值為3%?5%。
[0009]本實(shí)用新型的有益功效在于:通過旁通在線取樣及形成封閉空間的辦法，可以在線測(cè)量被測(cè)試氣體狀態(tài)，通過狀態(tài)參數(shù)取得液相水的含量，只需配置簡(jiǎn)單常用的附屬設(shè)備，測(cè)試過程簡(jiǎn)單易行；并且，無需進(jìn)行熱量的核算，散熱損失不影響測(cè)量精度，適用于各種壓力等級(jí)的濕蒸汽。
[0010]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)方法流程圖。
[0013]其中，附圖標(biāo)記
[0014]11一旁通管路
[0015]12—第一閥門
[0016]13—第二閥門
[0017]14 一測(cè)試容器
[0018]15—加熱器
[0019]16一密閉取樣空間
[0020]17—壓力計(jì)
[0021]18—溫度計(jì)
[0022]19 一濕度計(jì)
[0023]110—第三閥門
[0024]111一第四閥門
[0025]20—濕蒸汽主管道
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的目的、方案及功效，但并非作為本實(shí)用新型所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0027]參閱圖1本實(shí)用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖，如圖所示，本實(shí)用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，設(shè)置在一濕蒸汽主管道20上。其包括旁通管路11、第一閥門12、第二閥門13、測(cè)試容器14以及加熱器15。旁通管路11與濕蒸汽主管道20相聯(lián)通。第一閥門12、第二閥門13設(shè)置在旁通管路11上。測(cè)試容器14用于容裝既定量的空氣。加熱器15與測(cè)試容器14相連。其中，第一閥門12與第二閥門13之間的旁通管路通過一第三閥門110構(gòu)成一密閉取樣空間16，測(cè)試容器14上設(shè)置有壓力計(jì)17、溫度計(jì)18和濕度計(jì)19，且測(cè)試容器14通過第三閥門110與密閉取樣空間16相聯(lián)通。從上述結(jié)構(gòu)設(shè)置可以看出，本實(shí)用新型在濕蒸汽主管道20上接入一個(gè)旁通管路11，旁通管路11上的旁通管通過一個(gè)閥門(即第三閥門110)與測(cè)試容器14相連，正常工作時(shí)，旁通管作為管路的一部分，允許濕蒸汽正常通過，在測(cè)量時(shí)，關(guān)閉旁通回路上進(jìn)出段的閥(即第一閥門12、第二閥門13及第三閥門110)形成一個(gè)密閉空間(B卩，密閉取樣空間16)，密閉空間內(nèi)的濕蒸汽即是測(cè)試的樣本。[0028]為了方便測(cè)試容器14容裝或排放空氣，測(cè)試容器14上設(shè)置有一與外界大氣相通、以充裝/排放既定量的空氣的第四閥門111。另外，為了方便測(cè)量，密閉取樣空間的容積與測(cè)試容器的體積的比值最好為3%?5%，但在實(shí)際使用中并不以此為局限。
[0029]進(jìn)一步地，參閱圖2，本實(shí)用新型提供的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0030]S100，在濕蒸汽主管道上20設(shè)置一如上述的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，在本步驟中，包括控制密閉取樣空間的容積與測(cè)試容器的體積的比值為3%?5%步驟。
[0031]S200，打開第一閥門12、第二閥門13，關(guān)閉第三閥門110，以在密閉取樣空間16中充滿待測(cè)試的濕蒸汽。
[0032]S300，打開第四閥門111于測(cè)試容器14中填充既定量的空氣，打開第四閥門111時(shí)，環(huán)境空氣自然狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試容器14中。。
[0033]S400，關(guān)閉第四閥門111、第一閥門12、第二閥門13，打開第三閥門110，以使?jié)裾?br> 汽與所述空氣相混合形成混合氣體。本步驟中，打開第三閥門110的目的是使測(cè)試容器14與旁通管路構(gòu)成的密閉取樣空間16相連，由于測(cè)試容器14和密閉取樣空間16之間存在壓差，連通后，不同壓力的氣體會(huì)相互混合形成混合氣體。通過與測(cè)試容器14連接的儀器，測(cè)試混合后的氣體壓力，溫度，濕度即可確定此時(shí)氣體的狀態(tài)，由于測(cè)試容器14的容積是有限的，而混入測(cè)試容器的蒸汽是濕蒸汽，因此剛剛形成的混合氣體的濕度為100%，其中夾帶液相水。
[0034]S500，通過加熱器15對(duì)測(cè)試容器14內(nèi)的混合氣體加熱，并通過壓力計(jì)、溫度計(jì)和濕度計(jì)分別獲取壓力值、溫度值和濕度值。本步驟中，通過加熱器15 (加熱器15優(yōu)選電阻絲)對(duì)測(cè)試容器14中的混合氣體加溫，隨著溫度的升高,混合氣體中的液相水會(huì)逐漸被汽化，當(dāng)氣體中夾帶的液相水完全汽化后，如果繼續(xù)加溫，混合氣體的濕度值將下降。測(cè)量濕度值出現(xiàn)下降時(shí)的臨界狀態(tài)值或濕度小于100%時(shí)的任何狀態(tài)值，據(jù)此即可獲得此時(shí)空氣中水蒸氣的總量。
[0035]S600，根據(jù)密閉取樣空間16的體積，測(cè)試容器14的容積，壓力計(jì)、溫度計(jì)和濕度計(jì)獲取的壓力值，溫度值和濕度值計(jì)算獲得濕蒸汽中液相水的含量。本步驟中，通過數(shù)據(jù)處理，扣除空氣中的蒸汽含量和進(jìn)入的水蒸氣飽和狀態(tài)對(duì)應(yīng)的蒸汽量，多于的量即是進(jìn)入的濕蒸汽中包含的液相水的含量。
[0036]測(cè)試完畢后首先關(guān)閉第三閥門110，將旁通管路11與測(cè)試容器14隔斷，然后再開啟第一閥門12和第二閥門13，使旁通管路進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。然后打開第四閥門111，將測(cè)試的混合氣體放空，測(cè)試容器重新被環(huán)境空氣充滿，為進(jìn)行下一次測(cè)試做準(zhǔn)備。
[0037]在所述步驟S600中，包括通過公式Hbs = Y XVb計(jì)算出進(jìn)入測(cè)試容器中的飽和蒸汽對(duì)應(yīng)的水量步驟S610，其中，Hbs為飽和蒸汽的重量(Kg)，Y為在測(cè)定溫度下飽和蒸汽的重度(Kg/M3)，Vb為飽和蒸汽取樣的體積(M3)。由于旁通管路和濕蒸汽主管道20通過的蒸汽具有同樣的特性，通過儀表可測(cè)知飽和蒸汽的溫度，則根據(jù)表I (見下表)，可知在此狀態(tài)下，蒸汽的重度。由于密閉取樣空間的體積是確定的，則飽和蒸汽取樣的體積即是已知的，從而可以計(jì)算出進(jìn)入測(cè)試容器中的飽和蒸汽對(duì)應(yīng)的水量，即，HBs。
[0038]表I飽和蒸汽的特性
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，設(shè)置在一濕蒸汽主管道上，其特征在于，包括: 旁通管路，與所述濕蒸汽主管道相聯(lián)通； 第一閥門，設(shè)置在所述旁通管路上； 第二閥門，設(shè)置在所述旁通管路上； 測(cè)試容器，其內(nèi)裝有既定量的空氣；以及 加熱器，與所述測(cè)試容器相連； 其中，所述第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構(gòu)成一密閉取樣空間，所述測(cè)試容器上設(shè)置有壓力計(jì)、溫度計(jì)和濕度計(jì)，且所述測(cè)試容器通過所述第三閥門與所述密閉取樣空間相聯(lián)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，其特征在于，所述測(cè)試容器上設(shè)置有一與外界大氣相通、以充裝/排放所述既定量的空氣的第四閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕蒸汽中液相水含量檢測(cè)裝置，其特征在于，所述密閉取樣空間的容積與所述測(cè)試容器的體積的比值為3%?5%。
【文檔編號(hào)】G01N7/00GK203587468SQ201320649401
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】于公滿 申請(qǐng)人:中國中元國際工程公司