CN106932436B - 一种在线蒸汽湿度测量系统及测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蒸汽湿度测量技术领域，具体公开了一种在线蒸汽湿度测量系统及测量方法。一种在线蒸汽湿度测量系统，该系统包括湿度测量装置和取样装置，其中，湿度测量装置包括加热器、冷却器以及流量计，湿度测量装置中的加热器进出口端分别安装有电磁阀A和电磁阀B，经过加热器出口的管路通过调节阀、减压阀后与冷却器入口相连接，冷却器的出口经过流量计后，与双向阀相连接。本发明所述的一种在线蒸汽湿度测量系统及测量方法，能够实现在线湿度测量，有效提高蒸汽湿度测量的实时性及精确性。

Description

一种在线蒸汽湿度测量系统及测量方法
技术领域
本发明属于蒸汽湿度测量技术领域，具体涉及一种在线蒸汽湿度测量系统及测量方法。
背景技术
自上世纪六十年代起，蒸汽湿度测量方法的研究呈现多样化，但是大部分都局限于理论研究或者试验室条件下，相对应用较广的光学测量法、电容法、超声波法以及微波谐振腔法等均对使用条件有诸多要求，不适用于高温高压条件下的内部结构复杂的在线式蒸汽湿度测量。经典热力学法适用范围较广，但测量精度较差。当前核电领域广为使用的示踪剂法需要进行取样检定，才能获得湿度结果，不能实现在线测量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线蒸汽湿度测量系统及测量方法，其可以适应高温高压的测量环境，有效提高蒸汽湿度测量的实时性以及精确性。
本发明的技术方案如下：一种在线蒸汽湿度测量系统，该系统包括湿度测量装置和取样装置，其中，湿度测量装置包括加热器、冷却器以及流量计，湿度测量装置中的加热器进出口端分别安装有电磁阀A和电磁阀B，经过加热器出口的管路通过调节阀、减压阀后与冷却器入口相连接，冷却器的出口经过流量计后，与双向阀相连接。
所述的加热器入口端的电磁阀A前端还设有截止阀A，在加热器出口端的电磁阀B后端还设有截止阀B。
所述的加热器包括加热器筒壁、加热元件以及保温装置，其中，在加热筒壁上缠绕电加热丝或者内置加热元件，并在加热器的外面包裹有保温材料或者采用电加热或者其他热源方式减少散热损失。
所述的冷却器采用盘管式热交换器形式。
所述的取样装置包括取样头、蒸汽引出管以及牵引杆，蒸汽引出管穿过被测管道或空间边界，并通过柔性弯头与取样头相连接，在被测管道或空间边界侧壁上安装有缸体，位于缸体中的调节螺钉与活塞相连接，且活塞前端的牵引杆与取样头相连接，通过调节螺钉，可利用牵引杆调整取样头的取样角度，确保取样头的迎流状态。
所述的流量计通过双向阀后，经过双向阀的两条管道上分别设有截止阀C和截止阀D，其中，一条管道通过截止阀C与取样槽相连接。
一种在线蒸汽湿度标定系统，该系统包括蒸汽湿度标定装置和湿度测量装置，其中，蒸汽湿度标定装置包括蒸汽发生装置以及丝网分离器，蒸汽发生装置通过连接法兰与丝网分离器固定连接，位于丝网分离器上方的管道与所述的湿度测量装置相连接，在经过湿度测量装置后，通过双向阀后分别与蒸汽发生装置和取样槽相连接。
一种在线蒸汽湿度测量方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据设定流量值，调节取样流量；
通过调节阀调节取样流量，将质量流量计反馈的流量信号与所设定的流量值进行对比，若达到设定流量，则稳定该流量一段时间；
步骤2、利用加热装置加热蒸汽至过热状态，并计算加热器被测蒸汽湿度；
同步关闭加热装置的进出口电磁阀，并接通加热装置中电加热元件电源，实时监测加热装置内的蒸汽状态参数，并在被加热蒸汽达到过热状态时，记录数据并停止加热，根据所记录的过热状态值，计算获得被加热前被测蒸汽湿度；
步骤3、对加热至过热状态的蒸汽冷凝后排放或回收；
将加热装置中过热状态的蒸汽通过冷凝器冷凝后排出或者流回再利用装置。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种在线蒸汽湿度测量系统及测量方法，能够实现在线湿度测量，有效提高蒸汽湿度测量的实时性及精确性。
附图说明
图1为本发明所述的一种在线蒸汽湿度测量系统结构示意图；
图2为图1中湿度测量装置结构示意图；
图3为本发明所述的一种在线蒸汽湿度测量系统中取样装置的结构示意图；
图中：1、蒸汽发生装置；2、连接法兰；3、丝网分离器；4、湿度测量装置；5、取样槽；6、双向阀；7、加热器；8、冷却器；9、流量计；10、调节阀；11、减压阀；12、截止阀A；13、电磁阀A；14、电磁阀B；15、截止阀B；16、截止阀C；17、截止阀D；18、取样头；19、蒸汽引出管；20、柔性弯头；21、牵引杆；22、被测管道或空间边界；23、活塞；24、缸体；25、调节螺钉。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图2、图3所述，一种在线蒸汽湿度测量系统，包括湿度测量装置4和取样装置，其中，湿度测量装置4包括加热器7、冷却器8以及流量计9，其中，与取样装置相连接的管道依次通过截止阀A12、电磁阀A13与加热器7相连接，经过加热器7的管道依次与调节阀10、减压阀11、冷却器8以及流量计9连接后与双向阀6相连接，并在加热器7与调节阀10之间的管道上设有电磁阀B14和截止阀B15，经过双向阀6的两条管道上分别设有截止阀C16和截止阀D17，其中，一条管道通过截止阀C16与取样槽5相连接；加热器7包括加热器筒壁、加热元件以及保温装置，在加热筒壁上缠绕电加热丝，并在加热器7外面包裹有保温材料，当被测蒸汽流以稳定的流速流经加热装置时，通过测控系统指令，同时关闭加热器7前后两端的电磁阀A13和电磁阀B14，加热元件对被测介质实施密封加热，直到加热至过热态，防止水滴积聚，被测蒸汽由加热器7顶部流入，底部流出；冷却器8采用盘管式热交换器形式，用于将加热至过热的蒸汽冷凝；取样装置包括取样头18、蒸汽引出管19以及牵引杆21，其中，穿过被测管道或空间边界22的蒸汽引出管19，通过柔性弯头20与取样头18相连接，在被测管道或空间边界22侧壁上安装有缸体24，位于缸体24中的调节螺钉25与活塞23相连接，且活塞23前端的牵引杆21与取样头18相连接，通过调节螺钉25，可利用牵引杆21调整取样头18的取样角度，确保取样头的迎流状态。
如图1所述，一种在线蒸汽湿度标定系统，包括蒸汽湿度标定装置和湿度测量装置4，其中，蒸汽湿度标定装置包括蒸汽发生装置1以及丝网分离器3，蒸汽发生装置1通过连接法兰2与丝网分离器3固定连接，位于丝网分离器3上方的管道与湿度测量装置4相连接，在经过湿度测量装置4后，通过双向阀6后分别与蒸汽发生装置1和取样槽5相连接。
一种在线蒸汽湿度测量方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据设定流量值，调节取样流量；
通过调节阀调节取样流量，将质量流量计反馈的流量信号与所设定的流量值进行对比，若达到设定流量，则稳定该流量一段时间；
步骤2、利用加热装置加热蒸汽至过热状态，并计算加热器被测蒸汽湿度；
同步关闭加热装置的进出口电磁阀，并接通加热装置中电加热元件电源，实时监测加热装置内的蒸汽状态参数，并在被加热蒸汽达到过热状态时，记录数据并停止加热，根据所记录的过热状态值，计算获得被加热前被测蒸汽湿度；
步骤3、对加热至过热状态的蒸汽冷凝后排放或回收；
将加热装置中过热状态的蒸汽通过冷凝器冷凝后排出或者流回再利用装置。

Claims (6)

1.一种在线蒸汽湿度测量系统，其特征在于：该系统包括湿度测量装置(4)和取样装置，其中，湿度测量装置(4)包括加热器(7)、冷却器(8)以及流量计(9)，湿度测量装置(4)中的加热器(7)进出口端分别安装有电磁阀A(13)和电磁阀B(14)，经过加热器(7)出口的管路通过调节阀(10)、减压阀(11)后与冷却器(8)入口相连接，冷却器(8)的出口经过流量计(9)后，与双向阀(6)相连接；所述的取样装置包括取样头(18)、蒸汽引出管(19)以及牵引杆(21)，蒸汽引出管(19)穿过被测管道或空间边界(22)，并通过柔性弯头(20)与取样头(18)相连接，在被测管道或空间边界(22)侧壁上安装有缸体(24)，位于缸体(24)中的调节螺钉(25)与活塞(23)相连接，且活塞(23)前端的牵引杆(21)与取样头(18)相连接，通过调节螺钉(25)，可利用牵引杆(21)调整取样头(18)的取样角度，确保取样头的迎流状态。
2.根据权利要求1所述的一种在线蒸汽湿度测量系统，其特征在于：所述的加热器(7)入口端的电磁阀A(13)前端还设有截止阀A(12)，在加热器(7)出口端的电磁阀B(14)后端还设有截止阀B(15)。
3.根据权利要求1所述的一种在线蒸汽湿度测量系统，其特征在于：所述的加热器(7)包括加热器筒壁、加热元件以及保温装置，其中，在加热器筒壁上缠绕电加热丝或者内置加热元件，并在加热器(7)的外面包裹有保温材料或者采用电加热或者其他热源方式减少散热损失。
4.根据权利要求1所述的一种在线蒸汽湿度测量系统，其特征在于：所述的冷却器(8)采用盘管式热交换器形式。
5.根据权利要求1所述的一种在线蒸汽湿度测量系统，其特征在于：所述的流量计(9)通过双向阀(6)后，经过双向阀(6)的两条管道上分别设有截止阀C(16)和截止阀D(17)，其中，一条管道通过截止阀C(16)与取样槽(5)相连接。
6.一种如权利要求1所述的在线蒸汽湿度测量系统的测量方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据设定流量值，调节取样流量；
通过调节阀调节取样流量，将质量流量计反馈的流量信号与所设定的流量值进行对比，若达到设定流量，则稳定该流量一段时间；
步骤2、利用加热器加热蒸汽至过热状态，并计算加热器被测蒸汽湿度；
同步关闭加热器的进出口电磁阀，并接通加热器中加热元件电源，实时监测加热器内的蒸汽状态参数，并在被加热蒸汽达到过热状态时，记录数据并停止加热，根据所记录的过热状态值，计算获得被加热前被测蒸汽湿度；
步骤3、对加热至过热状态的蒸汽冷凝后排放或回收；
将加热器中过热状态的蒸汽通过冷却器冷凝后排出或者流回再利用装置。
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