CN102401772A - 测量水蒸汽和干气比值的湿度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水蒸汽和待测气体中其余干气比值的测定技术，由多个传感器和智能二次仪表组成。可测定水蒸汽和待测气体中其余干气的比值。本发明的优点是，滞后小，可静态和在线测量，可对工艺要求的某点的水蒸汽和待测气体中其余干气的比值进行测定。复现性好，易于构成控制系统。
Description
本发明涉及一种水蒸汽和待测气体中其余干气比值的测定技术，由多个传感器和智能二次仪表组成。可测定水蒸汽和待测气体中其余干气的比值。本发明的优点是，滞后小，可静态和在线测量，可对工艺要求的某点的水蒸汽和待测气体中其余干气的比值进行测定。复现性好，易于构成控制系统。
干气(指不含水蒸汽或和添加的水蒸汽相比可以忽略)水蒸汽是化工过程常用的热介质和反应物。添加水蒸汽是化工生产常见的过程，水蒸气和待测气体中其余干气的比值(以下简称：汽气比值)是一个重要的工艺参数，具有降低能耗，稳定操作的作用。
目前，汽气比的测量方法有冷凝法，流量法，以及专利1(专利申请号：93120990.0)的方法和专利2(专利号：ZL98113589.7发明人：袁志军)所述测定方法。
冷凝法只能间断地测量汽气比值，流量法不能满足汽气比值大范围变化和没有添加水蒸汽时汽气比值测量的需要。专利1只对特定的工艺条件下的汽气比值测量有效。专利2只可用于动态地水蒸汽添加过程汽气比值的测量。
本发明的任务是针对上述不足提出一种基于通用传感器组合信号的测量水蒸汽和待测气体中其余干气比值的方法以满足测量水蒸汽和待测气体中其余气体比值的需要。
实现本发明任务的办法是：采用多种传感器组成汽气比值测量装置。应用湿度、温度、压力测量变送等现有技术结合本发明的系统和方法来完成对汽气比值的自动连续测量，可用于现有的水蒸汽和待测气体中其余干气比值的测量。本发明的原理如下：
水蒸汽和待测气体中其余干气比值：
其中：V-气体总体积
VH20-水蒸汽组分体积
P-气体压力
PH20-水蒸汽分压
PH20＝P(H20，T)*RH ......................(2)
P(H20，T)-温度T时饱和水蒸汽的压力
RH-相对湿度
下面以以合成氨厂变换炉段间变换气水蒸汽和干气比值测定为实施例说明本发明的原理和方法。
合成氨厂变换炉分为几段在每段都发生以下反应：
CO+H2O<->CO2+H2 ΔH＝-41.19KJ/MOL
反应消耗了一部分水蒸汽，在水蒸汽含量过低时就应加入蒸汽本发明以前的方法都不能在这种情况下测定汽气比值，本发明可在上述条件下满足汽气比值测量要求。
本发明实施例的装置由引出气体的装置，传感变送器组和智能二次仪表组成。
本实施例气体温度压力过高采用了将气体引出的测量方法。本实施例待测气体引出位置如图3所示。其引出装置如图1所示。由温度调节阀7；节流装置5；气体过滤器8；散热器6；组成。温度变送器3，压力变送器2，和湿度变送器1，装在减压降温后的管道上。
本实施例所用智能二次仪表原理框图如图2所示，整机由信号调理电路9，A/D转换模块10，数据处理模块11，数显模块12，D/A转换模块13，环路电流输出模块15和数字信号输出接口14组成。
其工作过程如下：
待测气体由温度调节阀7进入节流装置5压力减至0.5MPa，再进入气体过滤器8和散热器6，最后进入装有湿度变送器1，温度变送器3，压力变送器2的管道。各变送器信号经电缆传入智能二次仪表。
本发明实施例的智能二次仪表工作过程如下：
由湿度传感器1，温度传感器3，压力传感器2，测得的管道上的湿度信号，温度信号和压力信号传输至信号调理电路9，再经A/D转换模块10转换为相应的数字信号，在数据处模块理11内由公式(1)、(2)计算汽气比值。汽气比值分别由三路输出：a)数显模块12直接显示；b)D/A转换模块13和环路电流输出模块15输出模拟信号；c)数字信号输出接口14接口输出数字信号。汽气比值测量系统可和其他系统组成汽气比值控制系统。
图1：测量传感器组图。
图2：智能二次仪表原理框图。
图3：实施例安装位置图
Claims (3)
1.一种由通用传感器组和智能二次仪表组成的自动测量水蒸汽和待测气体中其余干气的比值的测量系统。其特征在于测量系统中通用传感器组包括：安装在待测气体管道上的湿度传感器1，安装在待测气体管道上的压力传感器2，安装在待测气体管道上的温度传感器3，用于处理待测气体湿度、温度和压力信号并输出结果的智能二次仪表4。
2.由权利要求1所述系统，其特征在于所述测量系统装置包括用于减压的节流装置5，用于降温的散热装置6，用于控温的装置7。权利要求1所述通用传感器组安装于减压降温后的管道上。
3.由权力要求2所述系统，其特征在于所述测量系统装置包括用于处理有害气体的装置气体过滤器8。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103712882A (zh) * | 2012-10-09 | 2014-04-09 | 国核华清（北京）核电技术研发中心有限公司 | 测量高温高压高湿气体湿度的方法和系统 |
| CN104483450A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-01 | 湖北华辕科技有限公司 | 串联式合成氨厂变换工段各变换炉入口汽气比值测定系统 |
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2010
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