CN210294134U - 蒸汽干度在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种蒸汽干度在线监测系统，包括：依次连接的热量计量机构、节流机构、冷凝计量机构以及控制器，其中：控制器分别与热量计量机构、节流机构和冷凝计量机构相连并进行数据计算与控制指令输出；冷凝计量机构包括：依次相连的变面积换热冷凝器、流量计量装置和疏水组件，其中：变面积换热冷凝器、流量计量装置和疏水装置分别与控制器相连。本实用新型采用加热再冷凝的设计方式，实现了干度测量范围和压力测量范围的同步扩展，满足了当前食品饮料等行业的实际应用工况，保证了蒸汽性能的稳定性；真空隔热与蒸汽保温的设计，将取样蒸汽的散热因素对测量结果的影响降到最低。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种在线测量蒸汽干度领域的技术，具体是一种蒸汽干度在线监测系统。
背景技术
蒸汽在产生或者输送过程中，由于锅炉运行或者输送散热等因素将会导致蒸汽带水，造成蒸汽干度波动，从而对工艺用汽设备造成不利影响。现有大多数测量蒸汽干度的设备为手动人工取样检测，无法准确体现蒸汽干度的波动规律。测量压力范围一般在0～0.6Mpa，超过这个压力范围，压力越高实际测量误差大。现有在线监测设备，主要分两种：一种应用于制药行业灭菌蒸汽，测量压力范围通常为0～0.4Mpa；另外一种采用节流法，测量干度范围受限于蒸汽压力，比如1Mpa压力情况下，只能监测到95％以上干度。在实际的工程应用中，大多数跟民生相关的行业，比如食品饮料、轮胎、建筑和烟草等蒸汽应用，用汽压力在0～1.6Mpa，干度通常在85％～99％之间波动。因此，现有的人工或者在线干度监测设备均无法满足实际工程应用需求。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种蒸汽干度在线监测系统，通过相应的控制程序将取样蒸汽加热并冷凝，利用热能平衡计算，最终实现高测量范围的蒸汽干度在线监测的功能。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型包括：依次连接的热量计量机构、节流机构、冷凝计量机构以及控制器，其中：控制器分别与热量计量机构、节流机构和冷凝计量机构相连并进行数据计算与控制指令输出。
所述的热量计量机构包括：依次相连的液滴粉碎装置、真空保温装置和蒸汽伴热装置，其中：蒸汽伴热装置与节流机构相连。
所述的液滴粉碎装置上设有与蒸汽管道相连的蒸汽取样口。
所述的节流机构包括：相连的固定节流器和节流阀门，其中：固定节流器与热量计量机构相连，节流阀门与冷凝计量机构相连。
所述的冷凝计量机构包括：依次相连的变面积换热冷凝器、流量计量装置和疏水组件，其中：变面积换热冷凝器、流量计量装置和疏水装置分别与控制器相连。
所述的变面积换热冷凝器结构分为两部分，前半部换热面积大于后半部换热面积。
所述的流量计量装置包括：相连的防液位波动器和超声波流量计量系统，其中：防液位波动器与变面积换热冷凝器相连。
所述的超声波流量计量系统上设有超声波液位计。
所述的疏水组件包括：分别与流量计量装置相连得冷却水出口、冷凝水出口、紧急排放出口和冷却水进口。
技术效果
与现有技术相比，本实用新型采用加热再冷凝的设计方式，实现了干度测量范围和压力测量范围的同步扩展，满足了当前食品饮料等行业的实际应用工况；各功能段的模块化组合设计，保证了蒸汽性能的稳定性；真空隔热与蒸汽保温的设计，将取样蒸汽的散热因素对测量结果的影响降到最低，设计上确保了系统测量的精确度。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型热量计量机构结构示意图；
图3为本实用新型流量计量装置结构示意图；
图中：热量计量机构1、节流机构2、冷凝计量机构3、流量计量装置4、疏水组件5、控制器6、液滴粉碎装置7、真空保温装置8、蒸汽伴热装置9、蒸汽管道10、蒸汽取样口11、固定节流器12、节流阀门13、变面积换热冷凝器14、防液位波动器15、超声波流量计量系统16、超声波液位计17、冷却水出口18、冷凝水出口19、紧急排放出口20、冷却水进口21、取样蒸汽温度探头22、取样蒸汽压力探头23、过热蒸汽温度探头24、过热蒸汽压力探头25、冷凝器内蒸汽压力探头26、冷却水出口温度探头27、冷却水进口温度探头28、第一电磁阀29、第二电磁阀30、截止阀31。
具体实施方式
如图1所示，为本实施例涉及的一种蒸汽干度在线监测系统，其中包含：依次连接的热量计量机构1、节流机构2、冷凝计量机构3以及控制器6，其中：控制器6分别与热量计量机构1、节流机构2和冷凝计量机构3相连并进行数据计算与控制指令输出。
所述的热量计量机构1包括：依次相连的液滴粉碎装置7、真空保温装置8和蒸汽伴热装置9，其中：蒸汽伴热装置9与固定节流器12相连。
所述的液滴粉碎装置7上设有与蒸汽管道10相连的蒸汽取样口11。
所述的节流机构2包括：相连的固定节流器12和节流阀门13，其中：固定节流器12与蒸汽伴热装置9相连，节流阀门13与变面积换热冷凝器14相连。
所述的固定节流器12为固定面积内置孔板。
所述的节流阀门13为调阀。
所述的冷凝计量机构3包括：依次相连的变面积换热冷凝器14、流量计量装置4和疏水组件5，其中：变面积换热冷凝器14、流量计量装置4和疏水装置5分别与控制器6相连。
所述的变面积换热冷凝器14结构分为两部分，前半部换热面积大于后半部换热面积。
如图3所示，所述的流量计量装置4包括：相连的防液位波动器15和超声波流量计量系统16，其中：防液位波动器15与变面积换热冷凝器14的输出端相连。
所述的超声波流量计量系统16上设有超声波液位计17。
所述的疏水组件5包括：冷却水出口18、冷凝水出口19、紧急排放出口20和冷却水进口21，其中：冷却水出口18与流量计量装置4相连，冷凝水出口19通过第一电磁阀29与流量计量装置4相连，紧急排放出口20通过第二电磁阀30与流量计量装置4相连，冷却水进口21通过截止阀31与流量计量装置4相连。
所述的热量计量机构1上设有取样蒸汽温度探头22、取样蒸汽压力探头23、过热蒸汽温度探头24和过热蒸汽压力探头25。
所述的流量计量装置4上设有冷凝器内蒸汽压力探头26、冷却水出口温度探头27、冷却水进口温度探头28，其中：冷却水出口温度探头27与冷却水出口18相连，冷却水进口温度探头28与冷却水进口21相连。
所述的控制器将系统中所有的测量信号收集进行数学计算和控制。
本装置通过热量计量机构的蒸汽取样口，将管道内的蒸汽取样。蒸汽从蒸汽取样口进入装置后，经过内置装置雾化和液滴粉碎后分为两路。一路连同蒸汽一起进行电加热至过热蒸汽并进入节流机构2；另外一路对取样蒸汽进行蒸汽伴热，伴热生成的冷凝水将进入疏水组件。蒸汽温度探头和取样蒸汽压力探头，分别测量取样蒸汽的温度和压力；蒸汽温度探头和取样蒸汽压力探头，分别测量加热后过热蒸汽的温度和压力。相关温度和压力测量后，将传递给控制器进行数据处理和计算。加热后的产生的过热蒸汽，经固定节流器和节流阀门减压至低压力后进入变面积冷凝器，过热蒸汽经变面积换热器的上半部分冷凝为饱和蒸汽，然后进入到下半部分继续冷凝为水。过热蒸汽冷凝产生的冷凝水进入流量计量装置，为了防止液位波动带来的测量误差，流量计量装置将内置防液位波动器。冷凝水量累积到一定量之后，控制器将控制电磁阀打开，通过冷凝水出口进行排放。冷凝器内蒸汽压力探头将检测系统中的压力，如果出现压力超高的情况，将通过控制器将紧急排放阀打开。所有测量到的信号经过PLC进行逻辑计算之后，连续输出蒸汽干度计算结果。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本实用新型之约束。
Claims (8)
1.一种蒸汽干度在线监测系统，其特征在于，包括：依次连接的热量计量机构、节流机构、冷凝计量机构以及控制器，其中：控制器分别与热量计量机构、节流机构和冷凝计量机构相连并进行数据计算与控制指令输出；
所述的冷凝计量机构包括：依次相连的变面积换热冷凝器、流量计量装置和疏水组件，其中：变面积换热冷凝器、流量计量装置和疏水装置分别与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的蒸汽干度在线监测系统，其特征是，所述的热量计量机构包括：依次相连的液滴粉碎装置、真空保温装置和蒸汽伴热装置，其中：蒸汽伴热装置与节流机构相连。
3.根据权利要求2所述的蒸汽干度在线监测系统，其特征是，所述的液滴粉碎装置上设有与蒸汽管道相连的蒸汽取样口。
4.根据权利要求1所述的蒸汽干度在线监测系统，其特征是，所述的节流机构包括：相连的固定节流器和节流阀门，其中：固定节流器与热量计量机构相连，节流阀门与冷凝计量机构相连。
5.根据权利要求1所述的蒸汽干度在线监测系统，其特征是，所述的流量计量装置包括：相连的防液位波动器和超声波流量计量系统，其中：防液位波动器与变面积换热冷凝器相连。
6.根据权利要求5所述的蒸汽干度在线监测系统，其特征是，所述的超声波流量计量系统上设有超声波液位计。
7.根据权利要求1所述的蒸汽干度在线监测系统，其特征是，所述的变面积换热冷凝器结构分为两部分，前半部换热面积大于后半部换热面积。
8.根据权利要求1所述的蒸汽干度在线监测系统，其特征是，所述的疏水组件包括：分别与流量计量装置相连得冷却水出口、冷凝水出口、紧急排放出口和冷却水进口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920992500.6U CN210294134U (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 蒸汽干度在线监测系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920992500.6U CN210294134U (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 蒸汽干度在线监测系统 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201920992500.6U Active CN210294134U (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 蒸汽干度在线监测系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN210294134U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112129892A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-25 | 大连中智精工科技有限责任公司 | 蒸汽品质在线检测装置与方法 |
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2019
- 2019-06-28 CN CN201920992500.6U patent/CN210294134U/zh active Active
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