CN201181284Y

CN201181284Y - 一种蒸汽干度测量仪

Info

Publication number: CN201181284Y
Application number: CNU2008200283744U
Authority: CN
Inventors: 李世武; 段小维
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2018-02-25

Abstract

本实用新型是一种蒸汽干度测量仪，包括蒸汽温度传感器(1)、传热棒(9)、温度传感器(8、11)、散热器(7)、隔热套管(12)、外套管(10)、靶式流量计(4)和数显表(3)。传热棒(9)的两端分别为热端和冷端，并在两端分别嵌有热端温度传感器(11)和冷端温度传感器(8)；传热棒的冷端壁面与散热器底面固定连接，热端直接与蒸汽管道(6)内的湿蒸汽接触；隔热套管套装在传热棒上，外套管套装在保温套管上。将外套管固定在蒸汽管道壁上的孔内，靶式流量计和数显表装在蒸汽管道上，采集蒸汽温度传感器、传热棒热端温度传感器和传热棒冷端温度传感器的温度以及流体冲击力，处理后得出待测的蒸汽干度，具有测量精度高、稳定可靠、结构简单、成本低的优点。

Description

一种蒸汽干度测量仪

一、技术领域

本发明涉及蒸汽物性测量领域，是一种蒸汽干度测量仪。

二、背景技术

蒸汽干度是蒸汽的重要品质参数，含有气相蒸汽和液相液体的混合物称作湿蒸汽，也叫作饱和蒸汽，其中气相蒸汽的质量与湿蒸汽总质量的比值被定义为蒸汽干度。在用于石油开采过程的热力采油技术，向油井注入的水蒸气其干度对采油的经济性有着重要的影响。在化工、食品加工、制药等工业中，水蒸气干度同样是不可忽视的重要物理性质，而且需要连续地检测与控制水蒸气干度。

申请号为200710055286.3的发明专利，公开了一种联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法，该发明在蒸汽管道上串联安装孔板流量计和文丘利管流量计，通过采集这两种流量计的前后流体压差，根据串联管路的质量守恒原理，联立这两种流量计的流量公式，求解出待测的蒸汽干度。然而，孔板流量计和文丘利管流量计，这两种流量计理论上是属于同一种测量性态的压差型流量计，因而其流量公式具有相似性。在联立求解这两个同种流量计的流量公式中，其蒸汽干度在物性本质上能被自动消掉，从而导致不能得出作为待求变量的蒸汽干度。虽然该发明专利为了确定待测的蒸汽干度，在这两种流量计的流量公式中引入了“两相滑动比”参数，对这两种流量计的流量公式进行了变形，使这两种流量公式在形式上不同，但本质上并未改变这两种流量计其测量性态的相似性，所以，这种蒸汽干度测量装置存在着两种流量计测量性态相似性的技术缺陷，导致其测量精度和测量稳定性都不高。

三、发明内容

为克服现有技术中存在的由于选用的两种流量计测量性态相似性的技术缺陷，导致其测量精度和测量稳定性都不高的不足，本发明提出了一种蒸汽干度测量仪。

本发明包括蒸汽温度传感器、传热器、靶式流量计和内置有温流式蒸汽干度处理程序的数显表。其中，传热器包括传热棒、传热棒热端温度传感器、传热棒冷端温度传感器、散热器、隔热套管和外套管。传热棒的两端分别为热端和冷端，并在两端分别嵌有热端温度传感器和冷端温度传感器；传热棒的冷端壁面与散热器底面紧密固定连接，热端直接与蒸汽管道内的湿蒸汽接触；隔热材料制成的隔热套管套装在传热棒上，并与传热棒紧密固定连接，其长度小于或等于传热棒长度；外套管由金属材料制成，套装在隔热套管上，并与隔热套管紧密固定连接，其热端壁面与隔热套管的热端壁面平齐，其长度小于隔热套管长度；在蒸汽管道壁上开一直径与外套管外直径相同的孔，将传热器的外套管紧密固定在该孔中，并保持外套管热端壁面与蒸汽管道内壁面平齐；在蒸汽管道上安装靶式流量计；在蒸汽温度传感器、传热器和靶式流量计旁的蒸汽管道外固定数显表。

数显表通过采集蒸汽温度传感器的温度信号、传热棒热端温度传感器的温度信号、传热棒冷端温度传感器的温度信号、靶式流量计靶片上所感受的流体冲击力信号，经信号处理即可测得蒸汽干度。

本实用新型通过采集蒸汽温度传感器的温度、传热棒热端温度传感器的温度、传热棒冷端温度传感器的温度、靶式流量计靶片上所感受的流体冲击力，经信号处理，再由内置的温流式蒸汽干度处理程序，得出待测的蒸汽干度，具有测量精度高、稳定可靠、结构简单、制造成本低的优点。

四、附图说明：

图1是温流式蒸汽干度仪的结构示意图，

图2是温流式蒸汽干度仪的传热器的结构示意图。其中：

1.蒸汽温度传感器 2.传热器 3.数显表 4.靶式流量计

5.蒸汽管道保温层 6.蒸汽管道管壁 7.散热器 8.冷端温度传感器

9.传热棒 10.外套管 11.热端温度传感器 12.隔热套管

五、具体实施方式：

实施例一

本实施例的温流式蒸汽干度仪，所测量的是湿蒸汽的干度。

本实施例包括蒸汽温度传感器1、传热器2、靶式流量计4和内置有温流式蒸汽干度处理程序的数显表3。其中：

传热器2包括传热棒9、传热棒冷端温度传感器8、传热棒热端温度传感器11、散热器7、隔热套管12和外套管10组成。

传热棒9用铜金属制成，其两端分别是热端和冷端，并在传热棒的热端内嵌着热端温度传感器11，在冷端内嵌着传热棒冷端温度传感器8，这两个温度传感器都采用铂电阻温度传感器，导热棒冷端壁面与散热器7的底面焊接连接。

隔热套管12用电木，即酚醛树脂隔热材料制成，其内径同传热棒的内径，长度略小于传热棒的长度。隔热套管套装在导热棒上，并与导热棒之间用耐高温胶紧密粘结，其位于传热棒冷端的壁面与散热器底面之间用耐高温胶紧密粘结。

外套管10用不锈钢制成，套装在隔热套管上，其长度小于隔热套管长度，并与隔热套管之间用耐高温胶紧密粘结，其热端壁面与隔热套管的下端壁面平齐。

在蒸汽管道壁上开一直径同外套管10外径的圆孔，将传热器2的外套管10紧密焊接在该孔中，并保持外套管下端壁面与蒸汽管道内壁面平齐。

在蒸汽管道上打孔，安装上蒸汽温度传感器1，测量蒸汽管道中心附近主流区的蒸汽温度。

在蒸汽管道壁上开一直径与外套管10外直径相同的孔，将传热器的外套管紧密固定在该孔中，并保持外套管热端壁面与蒸汽管道内壁面平齐。

在蒸汽管道上打孔，安装上靶式流量计4，并使靶式流量计的靶板处于蒸汽管道中心附近的主流区且垂直于蒸汽流动方向。

在传热器2和靶式流量计4之间的蒸汽管道外，固定数显表3。

数显表通过采集蒸汽温度传感器的温度信号、传热棒热端温度传感器的温度信号、传热棒冷端温度传感器的温度信号、靶式流量计靶片上所感受的流体冲击力信号，经处理后得出待测的蒸汽干度。

Claims

1.一种真空保温热管式太阳能热水器，其特征在于包括平板式热管集热换热器、储水罐、真空保温层和保温层；所述平板式热管集热换热器包括在储水罐外部的集热部分和在储水罐内部的换热部分；所述真空保温层设置在集热部分的迎光面；所述保温层设置在集热部分的背光面和储水罐外层。

2.根据权利要求1所述的一种真空保温热管式太阳能热水器，其特征在于所述储水罐内设置有用于增加平板式热管集热换热器散热面积的翅片，所述翅片和平板式热管集热换热器相连。

3.根据权利要求1所述的一种真空保温热管式太阳能热水器，其特征在于所述平板式热管集热换热器为两层金属板密封的空腔体，空腔体中间夹有网状支撑物二，空腔体中加有热传媒并抽真空。

4.根据权利要求1所述的一种真空保温热管式太阳能热水器，其特征在于所述平板式热管集热换热器和储水罐为一体结构。

5.根据权利要求1所述的一种真空保温热管式太阳能热水器，其特征在于所述保温层为泡沫塑料层。

6.根据权利要求1所述的一种真空保温热管式太阳能热水器，其特征在于所述真空保温层为玻璃板和网状支撑物一，网状支撑物一设置在玻璃板和平板式热管集热换热器之间，玻璃板和平板式热管集热换热器之间密封并抽真空。

7.根据权利要求1所述的一种真空保温热管式太阳能热水器，其特征在于所述热管集热换热器迎光面涂有黑色涂层。