CN112129892A - 蒸汽品质在线检测装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸汽品质在线检测装置与方法,包括依次通过管路连接的第一电磁阀(1)、节流装置(4)、加热器(7),冷凝器(11)、第二电磁阀(12)、气筒(18)、液筒(16)与控制器(20);并设置多个压力传感器与温度传感器以及液位计;所述的控制器(20)采集各传感器与液位计的信号控制装置进行在线检测。实现对蒸汽品质的在线、自动检测。特别是风冷冷凝装置,不需要额外的冷却水或自来水作为冷源,使设备的设置使用更为方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种热工检测技术领域,尤其涉及一种用于测量用户设备使用的蒸汽品质的蒸汽品质在线检测装置与方法。
背景技术
蒸汽作为诸多热能设备的热源,其品质对设备的运行效果有较大影响,部分行业对其使用蒸汽品质有较高的要求,并且对蒸汽品质检测有大量的需求。蒸汽品质主要包括膨胀过热度、干度、不凝性气体含量等参数。蒸汽品质不达标的,可能对其生产运行产生不良影响,甚至产生较为严重的后果。
现有的设备,价格昂贵,体积大、使用不便。且多数因为原理和设计方面的缺陷,无法真正达到检测的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种蒸汽品质在线检测装置与方法,实现对蒸汽品质的在线、自动检测。特别是风冷冷凝装置,不需要额外的冷却水或自来水作为冷源,使设备的设置使用更为方便。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种蒸汽品质在线检测装置,包括依次通过管路连接的第一电磁阀1、节流装置4、加热器7,冷凝器11、第二电磁阀12、气筒18、液筒16与控制器20;
所述的第一电磁阀1入口接蒸汽管路取样;所述的第一电磁阀1出口与节流装置4间管路设有待测蒸汽压力传感器2与待测蒸汽温度传感器3;
所述的节流装置4与加热器7间管路设有膨胀后蒸汽压力传感器5与膨胀后蒸汽温度传感器6;所述的加热器7内被加热管路上设有加热器温度传感器8;
所述的加热器7与冷凝器11间管路设有过热后蒸汽温度传感器9;
所述的第二电磁阀12出口与气筒18入口间管路设有冷凝水温度传感器13;所述的气筒18顶端设有气筒液位计17;所述的气筒18上方设有第三电磁阀19连通气筒18上方气相与大气;
所述的气筒18与液筒16间管路支路连通第四电磁阀14;
所述的液筒16顶端设有液筒液位计15;
所述的控制器20采集各传感器与液位计的信号控制装置进行在线检测。
所述的冷凝器11处设有散热风扇10。
一种蒸汽品质在线检测方法,采用上所述的蒸汽品质在线检测装置,包括:
步骤1、初始化,控制器20开启第一电磁阀1、第二电磁阀12、第三电磁阀19与第四电磁阀14;启动冷凝器11处设有的散热风扇10;开启加热器7,调节加热器7的加热功率,使所述的加热器7内被加热管路的外壁温度维持设定值;
步骤2、测量记录数据,控制器20关闭第四电磁阀14;气筒18与液筒16液位上升,气筒18达到设定液位时,关闭第三电磁阀19;记录待测蒸汽压力传感器2与膨胀后蒸汽压力传感器5的压力参数;记录待测蒸汽温度传感器3、膨胀后蒸汽温度传感器6、加热器温度传感器8、过热后蒸汽温度传感器9与冷凝水温度传感器13的温度参数;记录液筒液位计15与气筒液位计17的液位;记录控制器20的电功数据;待液筒16液位达到设定值,关闭第一电磁阀1与第二电磁阀12,停止记录数据;
步骤3、排水,开启第四电磁阀14与第三电磁阀19气筒18与液筒16中的凝结水经第四电磁阀14排出,排净后,开启第二电磁阀12将装置内残余的蒸汽和凝结水排出,排净后,关闭第一电磁阀1、第二电磁阀12、第三电磁阀19与第四电磁阀14。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的一种蒸汽品质在线检测装置与方法,实现对蒸汽品质的在线、自动检测。特别是风冷冷凝装置,不需要额外的冷却水或自来水作为冷源,使设备的设置使用更为方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的蒸汽品质在线检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
实施例一
如图1所示,一种蒸汽品质在线检测装置,包括依次通过管路连接的第一电磁阀1、节流装置4、加热器7,冷凝器11、第二电磁阀12、气筒18、液筒16与控制器20。所述的冷凝器11处设有散热风扇10。
所述的第一电磁阀1入口接蒸汽管路取样;所述的第一电磁阀1出口与节流装置4间管路设有待测蒸汽压力传感器2与待测蒸汽温度传感器3;所述的节流装置4与加热器7间管路设有膨胀后蒸汽压力传感器5与膨胀后蒸汽温度传感器6;所述的加热器7内被加热管路上设有加热器温度传感器8;所述的加热器7与冷凝器11间管路设有过热后蒸汽温度传感器9;所述的第二电磁阀12出口与气筒18入口间管路设有冷凝水温度传感器13;所述的气筒18顶端设有气筒液位计17;所述的气筒18上方设有第三电磁阀19连通气筒18上方气相与大气;所述的气筒18与液筒16间管路支路连通第四电磁阀14;具体这里包括一个三通,三通的一个接口接气筒18、第二个接口接液筒16、第三个接口接第四电磁阀14入口,第四电磁阀14出口接冷凝排放管路或容器。所述的液筒16顶端设有液筒液位计15。
所述的控制器20采集各传感器与液位计的信号控制装置进行在线检测。具体的,采集待测蒸汽压力传感器2与膨胀后蒸汽压力传感器5的压力参数;采集待测蒸汽温度传感器3、膨胀后蒸汽温度传感器6、加热器温度传感器8、过热后蒸汽温度传感器9与冷凝水温度传感器13的温度参数;采集液筒液位计15与气筒液位计17的液位参数;控制第一电磁阀1、第二电磁阀12、第三电磁阀19、第四电磁阀14、、散热风扇10与加热器7。所述的控制器20上还包括电能计量装置21。
这里的,第一电磁阀1采用220V或24V电压的两通耐高温电磁阀,通过该电磁阀的开关实现装置的进汽和快速关断。
这里的,待测蒸汽压力传感器2采用电阻式压力传感器,用于测量待测蒸汽压力,并利用该压力值进行数据处理。
这里的,待测蒸汽温度传感器3采用铂电阻型或热电偶型温度传感器,用于测量待测蒸汽温度,并利用该温度值进行数据处理。
这里的,节流装置4采用可以采用探针式取样孔板或板式取样孔板,探针式取样孔板通过外螺纹与管路进行安装,通过取样孔进行蒸汽取样。板式取样孔板通过两侧法兰对夹方式进行安装,通过取样孔进行蒸汽取样。细节的结构均属于公知常识,不再赘述。
这里的,膨胀后蒸汽压力传感器5采用电阻式压力传感器,用于测量待测蒸汽膨胀后的压力。
这里的,膨胀后蒸汽温度传感器6采用铂电阻型或热电偶型温度传感器,用于测量待测蒸汽膨胀后的温度,由控制器20判断是否运行正常。
这里的,加热器7采用220V交流电加热元件,用于待测蒸汽的加热,使其达到过热状态。
这里的,加热器温度传感器8采用铂电阻型或热电偶型温度传感器,用于测量加热器表面的温度,由控制器20判断是否运行正常。
这里的,过热后蒸汽温度传感器9采用铂电阻型或热电偶型温度传感器,用于测量过热后的蒸汽温度,由控制器20判断是否运行正常,并利用该温度值进行数据处理。
这里的,散热风扇10采用铝制或塑料制散热风机,将冷空气鼓入冷凝器11的管外,从而实现风冷冷凝。
这里的,冷凝器11采用翅片管风冷型冷凝器,可实现以空气作为冷源对蒸汽进行冷凝,不需要使用额外的冷却水或自来水。
这里的,第二电磁阀12采用220V或24V电压的两通耐高温电磁阀,通过该电磁阀的开关实现冷凝器11的进汽和快速关断。
这里的,冷凝水温度传感器13采用铂电阻型或热电偶型温度传感器,用于测量蒸汽经过冷凝器冷凝成凝结水的温度,以判断当前的运行状态是否满足要求。
这里的,第四电磁阀14采用220V或24V电压的两通耐高温电磁阀,通过该电磁阀的开关来实现装置中凝结水的排放和收集。
这里的,液筒液位计15采用压差式或浮子式液位计,用于测量液筒中的液位参数,从而计算得出凝结水的容积。
这里的,液筒16采用304或316不锈钢自制而成的圆筒形储罐,下端有进水口、上端有排气口、液位计安装孔,304或316不锈钢自制而成的圆筒形储罐,下端有进水口、上端有排气口、液位计安装孔,用于收集凝结水,并实现凝结水的容积测量计算。
这里的,气筒液位计17采用压差式或浮子式液位计,用于测量气筒中的液位参数,从而计算得出不凝性气体的容积。
这里的,气筒18采用304或316不锈钢自制而成的圆筒形储罐,下端有进水口、上端有排气口、液位计安装孔,用于收集不凝性气体,并实现不凝性气体的容积测量计算。
这里的,第三电磁阀19采用220V或24V电压的两通耐高温电磁阀,用于实现气筒上部气空间与大气之间的通断控制。
这里的,控制器20的计算核心部分采用PLC或单片机,显示和操作部分采用触摸式屏幕。用于控制检测装置自动运行、数据记录、数据处理、运行显示、故障分析,并完成人机互动、参数设置。
这里的,电能计量装置21采用互感式电能计量装置,用于给蒸汽加热使其达到过热状态的加热电功的计量。
实施例二
一种蒸汽品质在线检测方法,采用实施例一所述的蒸汽品质在线检测装置,具体包括:
步骤1、初始化,控制器20开启第一电磁阀1、第二电磁阀12、第三电磁阀19与第四电磁阀14;启动冷凝器11处设有的散热风扇10;开启加热器7,调节加热器7的加热功率,使所述的加热器7内被加热管路的外壁温度维持设定值;外壁温度由加热器温度传感器8测定,由控制器20实现控制。蒸汽通过节流装置4进行蒸汽取样,经过节流装置4节流降压经过加热器7加热后进入冷凝器11,在冷凝器11的管内与散热风扇10吹出的冷风进行换热,蒸汽凝结成水,凝结水经过第二电磁阀12进入气筒18。在此初始化阶段,第三电磁阀19与第四电磁阀14均为开启状态,凝结水经第四电磁阀14外排,待各点参数稳定,关闭第四电磁阀14。
步骤2、测量记录数据,控制器20关闭第四电磁阀14;气筒18与液筒16液位上升,气筒18达到设定液位时,关闭第三电磁阀19;记录待测蒸汽压力传感器2与膨胀后蒸汽压力传感器5的压力参数;记录待测蒸汽温度传感器3、膨胀后蒸汽温度传感器6、加热器温度传感器8、过热后蒸汽温度传感器9与冷凝水温度传感器13的温度参数;记录液筒液位计15与气筒液位计17的液位;记录控制器20的电功数据;电功数据通过电能计量装置21 采集。待液筒16液位达到设定值,关闭第一电磁阀1与第二电磁阀12,停止记录数据;
步骤3、排水,开启第四电磁阀14与第三电磁阀19气筒18与液筒16中的凝结水经第四电磁阀14排出,排净后,开启第二电磁阀12将装置内残余的蒸汽和凝结水排出,排净后,关闭第一电磁阀1、第二电磁阀12、第三电磁阀19与第四电磁阀14。
如此,完成一个测试循环。当设定自动连续测量时,控制器20控制设备按时序完成连续测量。控制器20读取各仪表数据,计算出蒸汽样本的膨胀过热度、干度、不凝性气体含量等参数。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种蒸汽品质在线检测装置,其特征在于:包括依次通过管路连接的第一电磁阀(1)、节流装置(4)、加热器(7),冷凝器(11)、第二电磁阀(12)、气筒(18)、液筒(16)与控制器(20);
所述的第一电磁阀(1)入口接蒸汽管路取样;所述的第一电磁阀(1)出口与节流装置(4)间管路设有待测蒸汽压力传感器(2)与待测蒸汽温度传感器(3);
所述的节流装置(4)与加热器(7)间管路设有膨胀后蒸汽压力传感器(5)与膨胀后蒸汽温度传感器(6);所述的加热器(7)内被加热管路上设有加热器温度传感器(8);
所述的加热器(7)与冷凝器(11)间管路设有过热后蒸汽温度传感器(9);
所述的第二电磁阀(12)出口与气筒(18)入口间管路设有冷凝水温度传感器(13);所述的气筒(18)顶端设有气筒液位计(17);所述的气筒(18)上方设有第三电磁阀(19)连通气筒(18)上方气相与大气;
所述的气筒(18)与液筒(16)间管路支路连通第四电磁阀(14);
所述的液筒(16)顶端设有液筒液位计(15);
所述的控制器(20)采集各传感器与液位计的信号控制装置进行在线检测。
2.根据权利要求1所述的蒸汽品质在线检测装置,其特征在于,所述的冷凝器(11)处设有散热风扇(10)。
3.一种蒸汽品质在线检测方法,其特征在于,采用权利要求1或2所述的蒸汽品质在线检测装置,包括:
步骤1、初始化,控制器(20)开启第一电磁阀(1)、第二电磁阀(12)、第三电磁阀(19)与第四电磁阀(14);启动冷凝器(11)处设有的散热风扇(10);开启加热器(7),调节加热器(7)的加热功率,使所述的加热器(7)内被加热管路的外壁温度维持设定值;
步骤2、测量记录数据,控制器(20)关闭第四电磁阀(14);气筒(18)与液筒(16)液位上升,气筒(18)达到设定液位时,关闭第三电磁阀(19);记录待测蒸汽压力传感器(2)与膨胀后蒸汽压力传感器(5)的压力参数;记录待测蒸汽温度传感器(3)、膨胀后蒸汽温度传感器(6)、加热器温度传感器(8)、过热后蒸汽温度传感器(9)与冷凝水温度传感器(13)的温度参数;记录液筒液位计(15)与气筒液位计(17)的液位;记录控制器(20)的电功数据;待液筒(16)液位达到设定值,关闭第一电磁阀(1)与第二电磁阀(12),停止记录数据;
步骤3、排水,开启第四电磁阀(14)与第三电磁阀(19)气筒(18)与液筒(16)中的凝结水经第四电磁阀(14)排出,排净后,开启第二电磁阀(12)将装置内残余的蒸汽和凝结水排出,排净后,关闭第一电磁阀(1)、第二电磁阀(12)、第三电磁阀(19)与第四电磁阀(14)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201225 |