CN102230817B - 回收式湿蒸汽两相流流量计标定台 - Google Patents

回收式湿蒸汽两相流流量计标定台 Download PDF

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Abstract

一种回收式湿蒸汽两相流流量计标定台，稳定给水单元的蓄热箱与直流锅炉之间通过锅炉给水管连通，锅炉给水管上依次安装有齿轮泵、给水流量计和给水电导率计。产汽单元的直流锅炉与冷却换热器热之间通过供汽管连通；在供汽管上有依次安装被检表、检表器和水样取样器。余热回收单元的冷却换热器与蓄热箱之间通过蓄热箱进水管连通。水样取样器与采样水管连通；在采样水管上连接有水样电导率计和采样水调节阀。本发明能够提供标定用的湿蒸汽，且标定用的湿蒸汽可调节质量流量和蒸汽干度。在标定台上构建了高精度的湿蒸汽标准流量表和标准干度表，由此可实施对被检表的高精度标定。标定用的湿蒸汽还能用于流体回收和余热回收，降低了运行成本。

Description

回收式湿蒸汽两相流流量计标定台
技术领域
本发明涉及的是流量测量领域，是回收式流量计标定台。
背景技术
流量计是对流体流量进行测量的仪器。流量计的性能主要有两点，其一是流量计的测量精度，其二是流量计的量程。测量误差是流量计所测流量与实际流量的相对误差，通常用最大相对误差来反映流量计的测量精度。流量计的量程是在流量计给出的最大测量误差范围内，流量计所测最小流量和最大流量的范围。流量计在出厂前、或者在研制过程中、或者在复检中，都需要通过流量标定台这一专门的设备，进行检定或者标定，以确认流量计是否达到其标称的性能。流量标定台有两个主要特征，一是，能够调节流量标定台的流体流量，其流量变化范围能覆盖备检流量计的量程，二是，流量标定台上要有标准流量表，标准流量表所测流量代表为实际流量，因此标准流量表作为对被检流量计的流量比较标准，
现有技术的流量计标定台，都是单相流体的流量计标定台，如水表标定台，热量表标定台、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计、靶式流量计等单相流量计标定台。由于湿蒸汽在工业中广泛应用，我国现有53万台锅炉，涉及到500万台以上的湿蒸汽流量计。为了提高湿蒸汽流量计的研制水平、生产水平、使用水平，就必须对湿蒸汽流量计进行标定，从而应有湿蒸汽流量计标定台。然后，由于湿蒸汽是气液两相流流体，湿蒸汽的流态多样，流型复杂，工程上经济实用的湿蒸汽两相流流量计还不多见，而湿蒸汽两相流流量计标定台由于以下五个方面的原因，现有技术还没有湿蒸汽两相流流量计标定台。这五个方面的原因为：其一是，由于湿蒸汽是气液两相流，现有技术还没有高精度湿蒸汽流量计作为标定用的标准流量表；其二是，与单相流流量计标定台所不同的是，对湿蒸汽流量计的标定，不仅仅要标定其流量，还要标定其蒸汽干度，而现有技术还没有用于在线测量蒸汽干度的标准蒸汽干度表；其三是，与单相流流量计标定台所不同的是，产生标定用的湿蒸汽，其耗能太大；其四是，高压高温蒸汽在标定过程中有其危险性；其五是，标定用的湿蒸汽难于回收，标定的费用很高。所以，发明可实用的湿蒸汽两相流流量计标定台，对研制、生产和发展湿蒸汽两相流流量计是非常关键的。
发明内容
为了弥补现有技术中缺少湿蒸汽两相流流量计标定台的状况，为湿蒸汽流量计的研制、生产和使用提供技术手段，本发明提出了一种回收式湿蒸汽两相流流量计标定台。
本发明由稳定给水单元、产汽单元、标定单元和余热回收单元按流程依次组合而成，其中，稳定给水单元包括蓄热箱、空气管、锅炉给水管、齿轮泵、给水流量计和给水电导率计；产汽单元为无汽包的直流锅炉；标定单元包括供汽管、被检表、检表器、水样取样器、水样电导率计、采样水管和采样水调节阀；余热回收单元包括冷却换热器、冷却水进水管、冷却水调节阀和冷却水出水管。
蓄热箱的出水口与直流锅炉的进水口之间通过锅炉给水管连通；直流锅炉的出水口与冷却换热器热流入口之间通过供汽管连通；冷却换热器的热流出口与蓄热箱的入水口之间通过蓄热箱进水管连通；
锅炉给水管上依次安装有齿轮泵、给水流量计和给水电导率计；在供汽管上有依次安装被检表、检表器和水样取样器并且被检表与直流锅炉相邻，水样取样器与冷却换热器相邻；
冷却换热器的冷流体入口与冷却水进水管的出口端相连；所述的冷却换热器的冷流体出口与冷却水出水管的入口端相连。
所述的蓄热箱的上盖上有空气管；蓄热箱的箱体上有出水口和入水口。
水样取样器的采集口与采样水管的入口端连通；在采样水管上连接有水样电导率计和采样水调节阀。
回收式湿蒸汽两相流流量计标定台的工作过程为：
定流量的齿轮泵从蓄热箱抽水并通过锅炉给水管向直流锅炉稳定给水；直流锅炉产生标定用的湿蒸汽，并通过供汽管输送到冷却换热器；供汽管上的水样取样器经采样水管导出供汽管中的少许采样水，由采样水管上的水样电导率计测量该采样水的电导率，采样水调节阀用来调节采样水的流量。在余热回收单元中，冷却换热器与冷却水进水管和冷却水出水管连接，作为换热器的冷却水的进出端，它还与供汽管和蓄热箱进水管连接，作为换热器的热流体的进出端。在冷却水进水管上的冷却水调节阀，用来调节余热回收单元的余热回收量，冷却换热器将来自供汽管的湿蒸汽变为热水、再经由蓄热箱进水管将热水回送给蓄热箱，来实现对标定用湿蒸汽的质量和余热回收。给水流量计为质量流量计，并作为被检表的标准湿蒸汽流量表；由给水电导率计所测的给水电导率D1、水样电导率计所测的标定用湿蒸汽中含水电导率D2，得出直流锅炉所产湿蒸汽的蒸汽干度X0＝(D2-D1)/D1，并将X0作为被检表的标准蒸汽干度。
本发明在技术上所产生的积极效果在于：能在湿蒸汽两相流流量标定台上提供标定用的湿蒸汽，且标定用的湿蒸汽可调节质量流量和蒸汽干度。在标定台上构建了高精度的湿蒸汽标准流量表和标准干度表，由此可实施对被检表的高精度标定。标定用的湿蒸汽还能流体回收和余热回收，使本标定台节能运行。
附图说明
图1是回收式湿蒸汽两相流流量计标定台的结构示意图，其中：
1.蓄热箱            2.空气管      3.锅炉给水管    4.齿轮泵  5.锅炉给水流量计
6.给水电导率计      7.直流锅炉    8.供汽管        9.被检表  10.检表器
11.水样取样器       12.冷却水进水管      13.冷却水调节阀    14.冷却换热器
15.冷却水出水管     16.蓄热箱进水管      17.水样电导率计    18.采样水管
19.采样水调节阀
具体实施方式
现结合附图1对本发明作进一步描述：
本实施例为回收式湿蒸汽两相流流量计标定台，用于对湿蒸汽两相流流量计的流量与干度进行标定。
本实施例由稳定给水单元、产汽单元、标定单元和余热回收单元按流程依次组合而成。所述的稳定给水单元包括蓄热箱1、空气管2、锅炉给水管3、齿轮泵4、给水流量计5和给水电导率计6。所述的产汽单元为无汽包的直流锅炉7。所述的标定单元包括供汽管8、被检表9、检表器10、水样取样器11、水样电导率计17、采样水管18和采样水调节阀19。所述的余热回收单元包括冷却换热器14、冷却水进水管12、冷却水调节阀13和冷却水出水管15。
蓄热箱1的出水口与直流锅炉7之间的进水口通过锅炉给水管3连通。直流锅炉7的出水口与冷却换热器14热流入口之间通过供汽管8连通。冷却换热器14的热流出口与蓄热箱1的入水口之间通过蓄热箱进水管16连通。锅炉给水管3上依次安装有齿轮泵4、给水流量计5和给水电导率计6。在供汽管8上有依次安装被检表9、检表器10和水样取样器11并且被检表9与直流锅炉7相邻，水样取样器11与冷却换热器14相邻。冷却换热器14的冷流体入口与冷却水进水管12的出口端相连。所述的冷却换热器14的冷流体出口与出水管15的入口端相连。
蓄热箱1的上盖上有空气管2；蓄热箱1的箱体上有出水口和入水口。
水样取样器11的采集口与采样水管18的入口端连通。在采样水管18上连接有水样电导率计17和采样水调节阀19。
回收式湿蒸汽两相流流量计标定台的工作过程为：
定流量的齿轮泵4从蓄热箱1抽水并通过锅炉给水管3向直流锅炉7稳定给水；直流锅炉7产生标定用的湿蒸汽，并通过供汽管8输送到冷却换热器14；供汽管8上的水样取样器11经采样水管18导出供汽管8中的少许采样水，由采样水管18上的水样电导率计17测量该采样水的电导率，采样水调节阀19用来调节采样水的流量。在余热回收单元中，冷却换热器14与冷却水进水管12和冷却水出水管15连接，作为换热器的冷却水的进出端，它还与供汽管8和蓄热箱进水管16连接，作为换热器的热流体的进出端。在冷却水进水管12上的冷却水调节阀13，用来调节余热回收单元的余热回收量，冷却换热器14将来自供汽管8的湿蒸汽变为热水、再经由蓄热箱进水管16将热水回送给蓄热箱1，来实现对标定用湿蒸汽的质量和余热回收。给水流量计5为质量流量计，并作为被检表9的标准湿蒸汽流量表；由给水电导率计6所测的给水电导率D1、水样电导率计17所测的标定用湿蒸汽中含水电导率D2，得出直流锅炉7所产湿蒸汽的蒸汽干度X0＝(D2-D1)/D1，并将X0作为被检表9的标准蒸汽干度。

Claims (3)

1.一种回收式湿蒸汽两相流流量计标定台，其特征在于，
a.所述的回收式湿蒸汽两相流流量计标定台由稳定给水单元、产汽单元、标定单元和余热回收单元按流程依次组合而成，其中，稳定给水单元包括蓄热箱(1)、空气管(2)、锅炉给水管(3)、齿轮泵(4)、给水流量计(5)和给水电导率计(6)；产汽单元为无汽包的直流锅炉(7)；标定单元包括供汽管(8)、被检表(9)、检表器(10)、水样取样器(11)、水样电导率计(17)、采样水管(18)和采样水调节阀(19)；余热回收单元包括冷却换热器(14)、冷却水进水管(12)、冷却水调节阀(13)和冷却水出水管(15)；
b.蓄热箱(1)的出水口与直流锅炉(7)的进水口之间通过锅炉给水管(3)连通；直流锅炉(7)的出水口与冷却换热器(14)热流入口之间通过供汽管(8)连通；冷却换热器(14)的热流出口与蓄热箱(1)的入水口之间通过蓄热箱进水管(16)连通；
c.锅炉给水管(3)上依次安装有齿轮泵(4)、给水流量计(5)和给水电导率计(6)；在供汽管(8)上有依次安装被检表(9)、检表器(10)和水样取样器(11)并且被检表(9)与直流锅炉(7)相邻，水样取样器(11)与冷却换热器(14)相邻；
d.冷却换热器(14)的冷流体入口与冷却水进水管(12)的出口端相连；所述的冷却换热器(14)的冷流体出口与冷却水出水管(15)的入口端相连。
2.如权利要求1所述一种回收式湿蒸汽两相流流量计标定台，其特征在于，蓄热箱(1)的上盖上有空气管(2)；蓄热箱(1)的箱体上有出水口和入水口。
3.如权利要求1所述一种回收式湿蒸汽两相流流量计标定台，其特征在于，水样取样器(11)的采集口与采样水管(18)的入口端连通；在采样水管(18)上连接有水样电导率计(17)和采样水调节阀(19)。
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