CN201716042U - 测量湿蒸汽分相流量的蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，包括湿蒸汽管(1)、湿蒸汽管阀(2)、干饱和蒸汽管(3)、气体流量表(4)、蒸汽干燥器(5)、蒸发器(6)、饱和水管(7)、疏水器(8)、液体流量表(9)、液面稳定器(10)、湿蒸汽喷头(11)，其中：蒸发器(6)在工作中保持其内所积聚的饱和水体积恒定，它为一刚性容器且外壁面上敷设有保温材料层，其内安装有蒸汽干燥器(5)、液面稳定器(10)、湿蒸汽喷头(11)。气体流量表(4)所测流量G1、液体流量表(9)所测流量G2，分别为流经湿蒸汽管(1)的湿蒸汽中所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量，由本实用新型可直接获得湿蒸汽两相流的分相流量，且测量准确性高、稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及的是湿蒸汽物性测量的技术领域，是一种测量湿蒸汽分相流量的蒸发器。
背景技术
湿蒸汽为气液两相流，它由气相的干饱和蒸汽和液相的饱和水这两部分组成。在用于石油开采的热力采油过程中，需要向油井注入湿蒸汽，在化工、食品加工、制药等工业中，也需要使用湿蒸汽。在这些使用湿蒸汽的场合，不仅需要测量湿蒸汽两相流的流量，而且还需要测量其中干饱和蒸汽的流量和饱和水的流量。然而，由于湿蒸汽为气液两相流，难于从湿蒸汽两相流中直接测量出干饱和蒸汽流量和饱和水流量，并且目前市场上还没有这样的商用测量设备。
申请号为98251787.4的实用新型专利，公开了一种分流分相式两相流体流量计，该专利的核心技术在于，采用气液分离器这一装置来实现把气液两相流分离为气相流体和液相流体，然后分别测定气相流体和液相流体的流量。虽然这一技术路线可行，但实施的效果并不好，其原因为：气液分离器分离出的气相流含有一些液体，而分离出的液相流又含有一些气体，尤其是气液分离器在分离过程中，分离器容器内产生的积液量波动大，从而导致所分离出的气相流体和液相流体的流量波动大。
发明内容
为了克服现有技术在采用分离器分离来测量气液两相流分相流量不足，本发明利用蒸发原理，提出一种测量湿蒸汽分相流量的蒸发器。
本发明包括湿蒸汽管、湿蒸汽管阀、干饱和蒸汽管、气体流量表、蒸汽干燥器、蒸发器、饱和水管、疏水器、液体流量表、液面稳定器和湿蒸汽喷头；蒸发器的底部、中部和顶部分别有湿蒸汽管、饱和水管和于饱和蒸汽管的连接孔，在蒸发器罐体内下部有湿蒸汽喷头；在蒸发器罐体内中部有液面稳定器，并且该液面稳定器位于饱和水管连接孔的下方；在蒸发器罐体内上部有蒸汽干燥器；湿蒸汽管位于蒸发器底部；干饱和蒸汽管位于蒸发器的顶部，在干饱和蒸汽管内安装有气体流量表；并且湿蒸汽管一端与位于蒸发器内的蒸汽管喷头固定连接。
所述的饱和水管由入口管道与出口管道固定连接而成，其入口管道为斜向下管道，其出口管道为水平管道，其入口管道的入口与蒸发器连通，且与蒸发器中部区域的侧壁固定连接。饱和水管的出口段管道内安装有疏水器和液体流量表；
所述的椭圆形的蒸汽干燥器位于蒸发器上部，其长轴的一端固定在蒸发器顶部盖板处，另一端固定在蒸发器侧面内壁上，并位于干饱和蒸汽管的下方；蒸汽干燥器的平面与液面稳定器平面之间的夹角为45～80度；在蒸汽干燥器的板面上均布有若干个通透孔。
所述的液面稳定器位于饱和水管的入口管道底之下，并与蒸发器的内壁固定连接，在其上分布有若干通透孔。
所述的蒸汽管喷头为一段有管封头的管子，位于液面稳定器之下，其壁面分布有若干个流体通透孔。
所述的气体流量表所测流量G1、液体流量表(9)所测流量G2，分别为流经湿蒸汽管的湿蒸汽中所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量。
所述的蒸发器的外壁面上敷设有保温材料层。
本发明利用蒸发原理，通过蒸发器内设置的蒸汽干燥器、液面稳定器、湿蒸汽喷头，并与饱和水管道和其上的疏水器联合作用，使蒸发器在工作过程中保持其内的液体质量恒定。由气体流量表所测流量、液体流量表所测流量，得出流经湿蒸汽管的湿蒸汽中所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量，并且具有测量准确度高、稳定性好的优点。
附图说明
图1是测量湿蒸汽分相流量的蒸发器的结构示意图，其中
1、湿蒸汽管 2、湿蒸汽管阀 3、干饱和蒸汽管
4、气体流量表 5、蒸汽干燥器 6、蒸发器
7、饱和水管 8、疏水器 9、液体流量表
10、液面稳定器 11、湿蒸汽喷头
具体实施方式
实施例一
本实施例是用于测量湿蒸汽所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量的蒸发器，包括湿蒸汽管1、湿蒸汽管阀2、干饱和蒸汽管3、气体流量表4、蒸汽干燥器5、蒸发器6、饱和水管7、疏水器8、液体流量表9、液面稳定器10和湿蒸汽喷头11。其中，蒸发器6为用不锈钢板制成的圆筒状容器，其顶部和底部的盖板均为外凸的弧面盖板，在蒸发器6的外圆周表面敷设有玻璃棉保温材料。蒸发器6的底部、中部和顶部分别有湿蒸汽管1、饱和水管7和干饱和蒸汽管3的连接孔，分别形成了蒸发器6的一个入口和两个出口，在蒸发器6罐体内下部有湿蒸汽喷头11；在蒸发器6罐体内中部有液面稳定器10，并且该液面稳定器10位于饱和水管7连接孔的下方；在蒸发器6罐体内上部有蒸汽干燥器5。
湿蒸汽管1、干饱和蒸汽管3和饱和水管7均为不锈钢管。
湿蒸汽管1位于蒸发器6底部，并且该湿蒸汽管1上安装有湿蒸汽管阀2。干饱和蒸汽管3位于蒸发器6的顶部，在干饱和蒸汽管3内安装有气体流量表4。
湿蒸汽管1与蒸发器6底部的连接孔焊接连通，并且湿蒸汽管1位于蒸发器6内的一端与位于蒸发器6内的蒸汽管喷头11固定连接。
饱和水管7位于蒸发器6的中部。饱和水管7包括入口段管道与出口段管道，入口段管道向蒸发器6底部倾斜，出口段管道为水平管道。饱和水管7的入口段管道与蒸发器6焊接连通，出口段管道与待测干度的主蒸汽管道连接；饱和水管7的出口段管道内安装有疏水器8和液体流量表9。
为使蒸发器6内所产生的蒸汽干燥，在蒸发器6内上部安装有蒸汽干燥器5。蒸汽干燥器5为椭圆形的不锈钢板，其长轴的一端固定在蒸发器6顶部盖板处，另一端固定在蒸发器6侧面内壁上，并位于干饱和蒸汽管3的下方；蒸汽干燥器5的平面与液面稳定器10的平面之间的夹角为60度；在蒸汽干燥器5的板面上均布有50个通透孔。在蒸汽干燥器5的板面上均布有60个通透孔。
液面稳定器10位于蒸发器6与饱和水管7的连接孔下方10mm处。液面稳定器10为圆形不锈钢薄板。液面稳定器10的圆周边与蒸发器6的内壁固定连接。液面稳定器10的板面上均匀分布有60个通透孔。
蒸汽管喷头11为一端有管封头的管子，位于蒸发器6内的液面稳定器10下方、蒸发器6底部。蒸汽管喷头11的管壁圆周上均匀分布60个流体流通孔。
本实施例利用蒸发原理，通过蒸发器内设置的蒸汽干燥器5、液面稳定器10和湿蒸汽管喷头11，并与饱和水管道和其上的疏水器联合作用，使蒸发器在工作过程中保持其内的液体质量恒定。气体流量表4所测流量G1和液体流量表9所测流量G2，分别为流经湿蒸汽管1的湿蒸汽中所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量。
实施例二
本实施例是用于测量湿蒸汽所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量的蒸发器，包括湿蒸汽管1、湿蒸汽管阀2、干饱和蒸汽管3、气体流量表4、蒸汽干燥器5、蒸发器6、饱和水管7、疏水器8、液体流量表9、液面稳定器10和湿蒸汽喷头11。其中，蒸发器6为用不锈钢板制成的圆筒状容器，其顶部和底部的盖板均为外凸的弧面盖板，在蒸发器6的外圆周表面敷设有玻璃棉保温材料。蒸发器6的底部、中部和顶部分别有湿蒸汽管1、干饱和蒸汽管3和饱和水管7的连接孔，分别形成了蒸发器6的一个入口和两个出口，在蒸发器6罐体内下部有湿蒸汽喷头11；在蒸发器6罐体内中部有液面稳定器10，并且该液面稳定器10位于饱和水管7连接孔的下方；在蒸发器6罐体内上部有蒸汽干燥器5。
湿蒸汽管1、干饱和蒸汽管3和饱和水管7均为不锈钢管。
湿蒸汽管1位于蒸发器6底部，并且该湿蒸汽管1上安装有湿蒸汽管阀2。干饱和蒸汽管3位于蒸发器6的顶部，在干饱和蒸汽管3内安装有气体流量表4。
湿蒸汽管1与蒸发器6底部的连接孔焊接连通，并且湿蒸汽管1位于蒸发器6内的一端与位于蒸发器6内的蒸汽管喷头11固定连接。
饱和水管7位于蒸发器6的中部。饱和水管7包括入口段管道与出口段管道，入口段管道向蒸发器6底部倾斜，出口段管道为水平管道。饱和水管7的入口段管道与蒸发器6焊接连通，出口段管道与待测干度的主蒸汽管道连接；饱和水管7的出口段管道内安装有疏水器8和液体流量表9。
为使蒸发器6内所产生的蒸汽干燥，在蒸发器6内上部安装有蒸汽干燥器5。蒸汽干燥器5为椭圆形的不锈钢板，其长轴的一端固定在蒸发器6顶部盖板处，另一端固定在蒸发器6侧面内壁上，并位于干饱和蒸汽管3的下方；蒸汽干燥器5的平面与液面稳定器10的平面之间的夹角为80度；在蒸汽干燥器5的板面上均布有50个通透孔。在蒸汽干燥器5的板面上均布有50个通透孔。
液面稳定器10位于蒸发器6与饱和水管7的连接孔下方8mm处。液面稳定器10为圆形不锈钢薄板。液面稳定器10的圆周边与蒸发器6的内壁固定连接。液面稳定器10的板面上均匀分布有54个通透孔。
蒸汽管喷头11为一端有管封头的管子，位于蒸发器6内的液面稳定器10下方、蒸发器6底部。蒸汽管喷头11的管壁圆周上均匀分布50个流体流通孔。
本实施例利用蒸发原理，通过蒸发器内设置的蒸汽干燥器5、液面稳定器10和湿蒸汽管喷头11，并与饱和水管道和其上的疏水器联合作用，使蒸发器在工作过程中保持其内的液体质量恒定。气体流量表4所测流量G1和液体流量表9所测流量G2，分别为流经湿蒸汽管1的湿蒸汽中所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量。
Claims (7)
1.一种测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，其特征在于：所述的测量湿蒸汽分相流量的蒸发器包括湿蒸汽管(1)、湿蒸汽管阀(2)、干饱和蒸汽管(3)、气体流量表(4)、蒸汽干燥器(5)、蒸发器(6)、饱和水管(7)、疏水器(8)、液体流量表(9)、液面稳定器(10)和湿蒸汽喷头(11)；蒸发器(6)的底部、中部和顶部分别有湿蒸汽管(1)、饱和水管(7)和干饱和蒸汽管(3)的连接孔，在蒸发器(6)罐体内下部有湿蒸汽喷头(11)；在蒸发器(6)罐体内中部有液面稳定器(10)，并且该液面稳定器(10)位于饱和水管(7)连接孔的下方；在蒸发器(6)罐体内上部有蒸汽干燥器(5)；湿蒸汽管(1)位于蒸发器(6)底部；干饱和蒸汽管(3)位于蒸发器(6)的顶部，在干饱和蒸汽管(3)内安装有气体流量表(4)；并且湿蒸汽管(1)一端与位于蒸发器(6)内的蒸汽管喷头(11)固定连接。
2.如权利要求1所述的测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，其特征在于：饱和水管(7)由入口管道与出口管道固定连接而成，其入口管道为斜向下管道，其出口管道为水平管道，其入口管道的入口与蒸发器(6)连通，且与蒸发器(6)中部区域的侧壁固定连接；饱和水管(7)的出口段管道内安装有疏水器(8)和液体流量表(9)。
3.如权利要求1所述的测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，其特征在于：椭圆形的蒸汽干燥器(5)位于蒸发器(6)上部，其长轴的一端固定在蒸发器(6)顶部盖板处，另一端固定在蒸发器(6)侧面内壁上，并位于干饱和蒸汽管(3)的下方；蒸汽干燥器(5)的平面与液面稳定器(10)平面之间的夹角为45～80度；在蒸汽干燥器(5)的板面上均布有若干个通透孔。
4.如权利要求1所述的测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，其特征在于：液面稳定器(10)位于饱和水管(7)的入口管道底之下，并与蒸发器(6)的内壁固定连接，在其上分布有若干通透孔。
5.如权利要求1所述的测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，其特征在于：蒸汽管喷头(11)为一段有管封头的管子，位于液面稳定器(10)之下，其壁面分布有若干个流体通透孔。
6.如权利要求1所述的测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，其特征在于：气体流量表(4)所测流量G1、液体流量表(9)所测流量G2，分别为流经湿蒸汽管(1)的湿蒸汽中所含干饱和蒸汽流量和饱和水流量。
7.如权利要求所述的测量湿蒸汽分相流量的蒸发器，其特征在于：蒸发器(6)的外壁面上敷设有保温材料层。
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