CN112525522B - 凝结水管网的蒸汽排放检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凝结水管网的蒸汽排放检测装置。凝结水管网的排放口排出第一蒸汽凝结水和第一蒸汽，凝结水管网的蒸汽排放检测装置包括凝结水池、冷凝罩和计量装置，凝结水池被配置为接收排放口排出的第一蒸汽凝结水，至少部分第一蒸汽凝结水在凝结水池中发生闪蒸形成第二蒸汽，冷凝罩密封罩设于排放口和凝结水池的上方，第一蒸汽和第二蒸汽与冷凝罩接触冷却形成第二蒸汽凝结水，计量装置被配置为检测冷凝罩上形成的第二蒸汽凝结水的水量。本发明的凝结水管网的蒸汽排放检测装置通过设置冷凝罩，使得排放口的蒸汽接触冷凝罩先液化为蒸汽凝结水，再对蒸汽凝结水进行计量，即可间接准确计量疏水管网总排放口的蒸汽排放量。

Description

凝结水管网的蒸汽排放检测装置
技术领域
本发明涉及蒸汽排放检测领域，特别涉及一种凝结水管网的蒸汽排放检测装置。
背景技术
蒸汽在加热过程中，液化为蒸汽凝结水，放出液化潜热，实现换热器的加热功能。换热管道内液化的蒸汽凝结水需及时排除，否则将引起换热不良和液击现象。蒸汽换热系统一般配置疏水阀，对换热管道疏水。疏水阀一般配置旁通截止阀，以便对疏水阀的检修。在实际工作中，出现疏水阀故障蒸汽泄漏，旁通截止阀故障蒸汽泄漏等现象，造成蒸汽浪费。但是由于现有技术中一般多个蒸汽疏水阀组并联在一起，组成蒸汽疏水管网。而且疏水管道为密闭结构，不能直观观察到哪个疏水阀组存在蒸汽泄露问题，因此若能准确监测疏水管网总排放口的蒸汽排放量，可以从总体判断疏水管网的疏水阀组是否存在异常。但是蒸汽疏水管道内为高温汽水混合两相流，蒸汽或液体流量计难以对其流量进行准确计量。
发明内容
本发明提供一种凝结水管网的蒸汽排放检测装置，以对凝结水管网的蒸汽排放量进行计量。
本发明提供一种凝结水管网的蒸汽排放检测装置，凝结水管网的排放口排出第一蒸汽凝结水和第一蒸汽，包括：
凝结水池，被配置为接收排放口排出的第一蒸汽凝结水，至少部分第一蒸汽凝结水在凝结水池中发生闪蒸形成第二蒸汽；
冷凝罩，密封罩设于排放口和凝结水池的上方，第一蒸汽和第二蒸汽与冷凝罩接触冷却形成第二蒸汽凝结水；和
计量装置，被配置为检测冷凝罩上形成的第二蒸汽凝结水的水量。
在一些实施例中，冷凝罩为圆锥形壳体。
在一些实施例中，还包括导流结构，导流结构在冷凝罩的内壁上沿螺旋状分布，且导流结构包括与冷凝罩的内壁连接的底板和与底板连接的侧板。
在一些实施例中，底板与冷凝罩的内壁之间的夹角为锐角。
在一些实施例中，底板与冷凝罩的内壁之间的夹角小于圆锥形壳体的母线与其底面之间的夹角。
在一些实施例中，侧板与冷凝罩的内壁平行设置。
在一些实施例中，还包括翅片，翅片设置于冷凝罩的外壁上。
在一些实施例中，还包括用于接收第二蒸汽凝结水并将第二蒸汽凝结水排出到冷凝罩外侧的排水管，计量装置包括设置于排水管上的水表。
在一些实施例中，排水管具有存水弯部，存水弯部向下凹入，且存水弯部位于水表的上游。
在一些实施例中，还包括与计量装置通信连接的控制器，控制器通过计量装置获取第二蒸汽凝结水的水量并在水量超过设定值时发出报警。
基于本发明提供的技术方案，凝结水管网的排放口排出第一蒸汽凝结水和第一蒸汽，凝结水管网的蒸汽排放检测装置包括凝结水池、冷凝罩和计量装置，凝结水池被配置为接收排放口排出的第一蒸汽凝结水，至少部分第一蒸汽凝结水在凝结水池中发生闪蒸形成第二蒸汽，冷凝罩密封罩设于排放口和凝结水池的上方，第一蒸汽和第二蒸汽与冷凝罩接触冷却形成第二蒸汽凝结水，计量装置被配置为检测冷凝罩上形成的第二蒸汽凝结水的水量。本发明的凝结水管网的蒸汽排放检测装置通过设置冷凝罩，使得排放口的蒸汽接触冷凝罩先液化为蒸汽凝结水，再对蒸汽凝结水进行计量，即可间接准确计量疏水管网总排放口的蒸汽排放量。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的凝结水管网的蒸汽排放检测装置的结构示意图；
图2为图1中的冷凝罩的展开结构示意图；
具体实施方式
下面将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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在凝结水管网内，存在蒸汽凝结水和泄漏的蒸汽形成的两相混合流，泄漏的蒸汽在凝结水管网内将加热蒸汽凝结水进而提高蒸汽凝结水的温度，增大蒸汽凝结水排放到凝结水池后的闪蒸蒸汽量。同时，泄漏的蒸汽在凝结水管网中加热蒸汽凝结水，将其自身焓值降低，在蒸汽凝结水管网中部分凝结为蒸汽凝结水。基于此，本申请的发明人想到可通过计量凝结水管网的疏水管网总排放口的蒸汽和蒸汽凝结水排放到凝结水池后闪蒸的蒸汽之和来表征泄漏的蒸汽量，并提出本发明实施例的凝结水管网的蒸汽排放检测装置。
本发明实施例的凝结水管网可以是烘丝机加热系统的和/或空调的凝结水管网。
由于凝结水管网内存在有蒸汽凝结水，而蒸汽在接触冷凝罩后也会形成蒸汽凝结水，为更好地区分，在以下的说明中将凝结水管网排出的蒸汽凝结水记为第一蒸汽凝结水，将蒸汽在接触冷凝罩后形成的蒸汽凝结水记为第二蒸汽凝结水。
参考图1所示，本发明实施例的凝结水管网的蒸汽排放检测装置包括：
凝结水池1，被配置为接收排放口3排出的第一蒸汽凝结水，至少部分第一蒸汽凝结水在凝结水池1中发生闪蒸形成第二蒸汽；
冷凝罩4，密封罩设于排放口3和凝结水池1的上方，第一蒸汽和第二蒸汽与冷凝罩4接触冷却形成第二蒸汽凝结水；和
计量装置，被配置为检测冷凝罩4上的第二蒸汽凝结水的水量。
本发明实施例的凝结水管网的蒸汽排放检测装置通过设置冷凝罩4，使得第一蒸汽、第二蒸汽接触冷凝罩4先液化为蒸汽凝结水，再对蒸汽凝结水进行计量，即可间接准确计量疏水管网总排放口的蒸汽排放量。
如图1所示，本实施例的凝结水管网的疏水管组包括疏水阀、疏水阀前截止阀、疏水阀后截止阀以及与上述三个阀并联连接的旁通截止阀。蒸汽疏水管网的排放管伸入到冷凝罩4的内侧。且排放口3伸入到凝结水池1的开口端下侧。
在一些实施例中，冷凝罩4为金属材质。
在一些实施例中，参考图1和图2，冷凝罩4为圆锥形壳体。冷凝罩4的内壁与其底面之间具有夹角从而使得圆锥形壳体的内壁覆盖凝结水池1，那么第一蒸汽和第二蒸汽在上升的过程中就能与冷凝罩4接触凝结为第二蒸汽凝结水，而且第二蒸汽凝结水在自身重力的作用下可沿着倾斜的冷凝罩内壁向下流动收集从而便于计量装置进行计量。也就是说该冷凝罩4起到冷却排放的蒸汽使其冷却液化为第二蒸汽凝结水并收集第二蒸汽凝结水的作用。
蒸汽与冷凝罩4接触凝结为蒸汽凝结水，在凝结过程中会向冷凝罩4外侧的空气散热。为了加快冷凝罩4的散热效果以加快蒸汽的凝结，参考图1，一些实施例中的冷凝罩4的外壁设置有翅片6。
为了进一步增大蒸汽与外界的接触面积以加快凝结和准确收集蒸汽凝结水的数量，在一些实施例中，冷凝罩4的内壁上设置有沿螺旋分布的导流结构，导流结构包括与冷凝罩4的内壁连接的底板8和与底板8连接的侧板9。该导流结构绕着冷凝罩4的锥体从下螺旋上升至锥顶。底板8固定设置于冷凝罩4的内壁上，侧板9与底板8连接。
在一些实施例中，底板8与冷凝罩4的内壁之间的夹角为锐角。如此设置使得形成在底板8上的第二蒸汽凝结水可沿着底板8流动到与冷凝罩4连接的边角处从而避免直接滴落到凝结水池1内。也就是说底板8与冷凝罩4的内壁之间形成的空间对第二蒸汽凝结水起到了收集的作用。而且第二蒸汽凝结水可沿着螺旋状分布的导流结构顺流到底部。
在一些实施例中，底板8与冷凝罩4的内壁之间的夹角小于圆锥体的母线与其底面之间的夹角。
在一些实施例中，侧板9与冷凝罩4的内壁平行设置。侧板9的设置可防止第二蒸汽凝结水从底板8的远离内壁的一端滑落到凝结水池1内。
在一些实施例中，处于下层的底板的宽度大于处于上层的底板的宽度，这样使得位于上层的侧板外侧的第二蒸汽凝结水也能排入到下层的底板上，从而对凝结水量进行准确计量。蒸汽在冷凝罩4的内壁凝结为第二蒸汽凝结水，该第二蒸汽凝结水在重力的作用下流到导流结构内。导流结构内的第二蒸汽凝结水在重力的作用下沿着螺旋形的路径流到冷凝罩的底部。
在一些实施例中，参考图1，蒸汽排放检测装置还包括用于接收第二蒸汽凝结水并将第二蒸汽凝结水排出的排水管13，计量装置包括设置于排水管13上的水表12。该排水管13可将导流结构内的第二蒸汽凝结水输送到冷凝罩4的外部，水表12对排水管13内流通的凝结水量进行计量。
在一些实施例中，排水管13具有存水弯部131，该存水弯部131向下凹入。该存水弯部131的设置使得液态的蒸汽凝结水可从排水管13上排出，而未凝结的蒸汽不会从排水管13溢出。
该存水弯部131位于水表12的上游。
在一些实施例中，蒸汽排放检测装置还包括与计量装置通信连接的控制器，控制器通过计量装置获取第二凝结水的水量并在水量超过设定值时发出报警。例如，当控制器发现水量在某一时刻过大时发出报警，提示可能有阀门泄漏或者存在旁通截止阀未关闭严密的问题。
本发明实施例还提供一种烘丝机加热系统，包括上述实施例的蒸汽排放检测装置。
下面根据图1和图2对本发明一具体实施例的蒸汽排放检测装置的结构和工作过程进行详细说明。
如图1所示，蒸汽排放检测装置包括凝结水池1、冷凝罩4、翅片6、底板8、侧板9、排水管13和水表12。
冷凝罩4罩住凝结水管网的排放口3和蒸汽凝结水池1。冷凝罩4为不锈钢材质的空心圆锥体结构。在冷凝罩4的外表面，安装有翅片6，用于加强冷凝罩4的散热功能。在冷凝罩4的内表面，安装有导流结构，导流结构包括与冷凝罩4的内壁连接的底板8以及与底板8连接的侧板9。导流结构沿冷凝罩4螺旋上升至锥顶。
凝结水管网内的第一蒸汽凝结水通过凝结水管网排放口3，输送到凝结水池1。部分第一蒸汽凝结水发生闪蒸形成为第二蒸汽。排放口3排出的第一蒸汽和第二蒸汽在冷凝罩4的内壁表面以及在导流结构的底板8和侧板9上放热凝结为第二蒸汽凝结水。第二蒸汽凝结水在其重力的作用下，流至导流结构内，再沿导流结构流至冷凝罩4的底部.
底板8与冷凝罩4的内壁之间的夹角为锐角，且角度小于圆锥母线与底面夹角。侧板9平行于冷凝罩4的内壁设置。底板8和侧板9对蒸汽的垂直上升具有一定的阻挡作用。使得蒸汽可以与底板8和侧板9接触和放热凝结，增大蒸汽的凝结换热面积。
侧板9的安装角度使得侧板9外侧的蒸汽凝结水能够在重力作用下顺流到底板8外侧。底板8的安装角度使得蒸汽凝结水能够在重力作用下顺流到冷凝罩4的内壁。冷凝罩4的内壁上的蒸汽凝结水，能够在重力作用下，顺流到下层的导流结构内，且不会直接滴落到冷凝水池1内。
下层的底板8的宽度适当大于上层的底板8的宽度，有利于第二蒸汽凝结水的汇合和顺畅排放，不溢出到凝结水池1。
水表12计量过后的蒸汽凝结水，通过排水管13，排回凝结水池1。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种凝结水管网的蒸汽排放检测装置，所述凝结水管网的排放口(3)排出第一蒸汽凝结水和第一蒸汽，其特征在于，包括：
凝结水池(1)，被配置为接收所述排放口(3)排出的第一蒸汽凝结水，至少部分第一蒸汽凝结水在所述凝结水池中发生闪蒸形成第二蒸汽；
冷凝罩(4)，密封罩设于所述排放口(3)和所述凝结水池(1)的上方，所述第一蒸汽和所述第二蒸汽与所述冷凝罩(4)接触冷却形成第二蒸汽凝结水；和
计量装置，被配置为检测所述冷凝罩(4)上形成的所述第二蒸汽凝结水的水量。
2.根据权利要求1所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，所述冷凝罩(4)为圆锥形壳体。
3.根据权利要求2所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，还包括导流结构，所述导流结构在所述冷凝罩(4)的内壁上沿螺旋状分布，且所述导流结构包括与所述冷凝罩(4)的内壁连接的底板(8)和与所述底板(8)连接的侧板(9)。
4.根据权利要求3所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，所述底板(8)与所述冷凝罩(4)的内壁之间的夹角为锐角。
5.根据权利要求4所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，所述底板(8)与所述冷凝罩(4)的内壁之间的夹角小于所述圆锥形壳体的母线与其底面之间的夹角。
6.根据权利要求3所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，所述侧板(9)与所述冷凝罩(4)的内壁平行设置。
7.根据权利要求1所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，还包括翅片(6)，所述翅片(6)设置于所述冷凝罩(4)的外壁上。
8.根据权利要求1所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，还包括用于接收所述第二蒸汽凝结水并将所述第二蒸汽凝结水排出到所述冷凝罩(4)外侧的排水管(13)，所述计量装置包括设置于所述排水管(13)上的水表(12)。
9.根据权利要求8所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，所述排水管(12)具有存水弯部(131)，所述存水弯部(131)向下凹入，且所述存水弯部(131)位于所述水表(12)的上游。
10.根据权利要求1所述的凝结水管网的蒸汽排放检测装置，其特征在于，还包括与所述计量装置通信连接的控制器，所述控制器通过所述计量装置获取所述第二蒸汽凝结水的水量并在所述水量超过设定值时发出报警。
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