CN2935101Y - 室温型单室平衡容器差压式水位计 - Google Patents

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CN2935101Y CN 200620123325 CN200620123325U CN2935101Y CN 2935101 Y CN2935101 Y CN 2935101Y CN 200620123325 CN200620123325 CN 200620123325 CN 200620123325 U CN200620123325 U CN 200620123325U CN 2935101 Y CN2935101 Y CN 2935101Y
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孙景和
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Abstract

本实用新型公开了一种室温型单室平衡容器差压式水位计，包括侧壁与锅炉汽包(1)的汽侧取样管(2)相连的单室平衡容器。所述单室平衡容器(6)内腔顶部为平面，与汽侧取样管(2)内壁最低点处于同一水平面，顶面靠近汽侧取样管(2)处有一缺口，使汽侧取样管(2)与单室平衡容器(6)内部相连通；在单室平衡容器(6)上或引出管(7)上装有插入容器内或管内的温度变送器(8)。采用该种结构的室温型单室平衡容器差压式水位计，对参比水柱密度进行温度修正，测量水位准确，能够进行大量程测量；平衡容器为室温，不向环境散热，能够节约能源。

Description

室温型单室平衡容器差压式水位计
技术领域
本实用新型涉及一种锅炉汽包室温型单室平衡容器差压式水位计，属于液面测量技术领域。
背景技术
差压式水位计测量原理是：由平衡容器形成参比水柱，比较汽包内水柱与参比水柱的高度差，将高度差转换为静压差，而实现“水位—差压”变换测量，由差压变送器测量差压显示水位。
现有的锅炉汽包单室平衡容器差压式水位计(见图3)，其结构是平衡容器6’为圆柱形，上下端盖为半球体，其左侧焊接汽侧取样管2’，下方焊接引出管7’，引出管7’和汽包1’的水侧取样管16’一起连接至差压变送器18’，水侧取样管16’的支管15’连接有压力变送器19’，差压变送器18’与压力变送器19分别与分布式控制系统(DCS，Distributed Control System)相连。来自锅炉汽包1’的饱和水蒸汽经汽侧取样管2’进入平衡容器凝结成水。水侧取样管16’接出点标高以上的水柱为参比水柱H’。当参比水柱充满容器6’后通过汽侧取样管2’流回锅炉汽包1’，单室平衡容器上部与下部温度不一致，即参比水柱密度不一致，参比水柱密度随锅炉压力大小、环境温度变化而改变，目前其参比水柱密度是人为设定的值，是估计的，不能测量温度进行密度补偿，因此测量水位是不准确的。差压式水位计用于大型电力锅炉汽包水位自动调节，电力行业又规定其用于监视主要仪表和停炉保护，显然参比水柱密度误差大会导致测量不稳定，不利于电力锅炉安全稳定运行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种能够对参比水柱密度进行温度补偿，能够进行大量程测量，平衡容器为室温，不向环境散热，节约能源，克服了差压变送器零点易漂移，测量水位准确的室温型单室平衡容器差压式水位计。
本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计，包括侧壁与锅炉汽包的汽侧取样管相连的单室平衡容器，所述单室平衡容器内腔顶部为平面，与汽侧取样管内壁最低点处于同一水平面，顶面靠近汽侧取样管处有一缺口，使汽侧取样管与单室平衡容器内部相连通；在单室平衡容器上或引出管上装有插入容器内或管内的温度变送器。
本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计(见图1、图2)，由于平衡容器内腔顶部与汽侧取样管内壁最低点处于同水平面，冷凝水能够充满整个平衡容器与汽侧取样管，汽包内的水蒸汽不再与参比水柱进行热交换，因此平衡容器内水温上下一致，参比水柱上下的密度相同，对参比水柱密度的温度、压力影响进行修正(参见GB2624-81中表G-15《水的密度表》)，所以只对参比水柱密度的温度影响进行修正；对汽包内饱和水、汽密度进行压力影响修正。
本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计具有下列优点：
1、通过温度变送器对参比水柱温度进行测量，按GB2624-81中表G-15《水的密度表》查得相应温度、压力下，参比水柱密度，再进行水位测量，由于参比水柱密度测量准确，所以能够保证测量水位准确，从而能够进行大量程测量。
2、由于参比水柱与汽包内蒸汽不进行热交换，平衡容器为室温，不向环境中散热，可以节约能源。
3、当汽包满水时，参比水柱温度为室温，所以密度远大于汽包内饱和水密度，差压值不为零，克服了差压变送器零点易漂移的问题。
本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。
附图说明
图1为本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计的原理图；
图2为本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计的控制原理图；
图3为目前普遍采用的单室平衡容器差压式水位计的原理图；
图4为本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计的另一种实施方式的原理图。
具体实施方式
由图1、图2所示，本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计，包括侧壁与锅炉汽包1的汽侧取样管2相连的单室平衡容器，其特征在于所述单室平衡容器6内腔顶部为平面，与汽侧取样管2内壁最低点处于同一水平面，顶面靠近汽侧取样管2处有一缺口，使汽侧取样管2与单室平衡容器6内部相连通；在单室平衡容器6上或引出管7上装有插入容器内或管内的温度变送器8。
锅炉汽包1的上部侧壁上装有汽侧取样管2，汽侧取样管2的另一端连接室温型单室平衡容器6的侧壁，汽侧取样管2上装有汽侧取样阀门4，室温型单室平衡容器6的下部连接引出管7，引出管7上安装引出管阀门9，引出管7另一端连接差压变送器18的正压极。锅炉汽包1的下部侧壁上装有水侧取样管16，水侧取样管16另一端连接差压变送器18的负压极，在水侧取样管16上依次安装第一水侧取样阀门13与第二水侧取样阀门11，其中第一水侧取样阀门13靠近锅炉汽包，引出管7与水侧取样管16通过差压阀门10连通，差压阀门10位于第二水侧取样阀门11之后。水侧取样管16在第一水侧取样阀门13与第二水侧取样阀门11之间安装水侧取样支管15，水侧取样支管15的另一端安装压力变送器19。
本实用新型室温型单室平衡容器差压式水位计，所述压力变送器19与差压变送器18、温度变送器8连接分布式控制系统(DCS，Distributed Control System)3。
具体测量方法：
锅炉上水时，通过锅炉上安装的就地水位计(连通管水位计)来显示锅炉的水位。此时，室温型单室平衡容器差压式水位计阀门全部打开。当水位达到需要的位置时，将室温型单室平衡容器差压式水位计的差压阀门10关闭，其余阀门全部开启，然后启动锅炉，对锅炉加热大约40分钟后，饱和蒸汽冷凝成水充满了平衡容器及气侧取样管2，由于将平衡容器顶部圆球结构设计为平面结构并下移与锅炉汽包汽连管内壁最低点处于同一水平面，汽、水热交换在气侧取样阀门4之前进行，室温型单室平衡容器内水温上下一致(外部温度一致)，并且与环境温度一致，因此得出参比水柱上下的密度相同，加装温度变送器对参比水柱温度测量，按GB2624-81中表G-15《水的密度表》计算参比水柱的密度值ρ；对汽包内饱和水、汽密度进行压力影响修正，按GB2624-81中表G-15《水的密度表》计算汽包内饱和水密度值ρs，按GB2624-81中表G-17《饱和水蒸汽的密度和压力表》计算水蒸汽的密度值ρQ。
测量出参比水柱密度ρ，汽包内饱和汽密度ρQ，汽包内饱和水密度ρs，引出管7内水柱与水侧取样管16内水柱的压力差Δp，汽侧取样管2与水侧取样管16轴心高度差H后，按照下式计算汽包内水位高度值H0：
H 0 = ρH - ρ Q H - Δp ρ S - ρ Q
当汽包接近满水时(水位到汽侧取样管)，由于参比水柱的密度远大于其饱和水的密度，因此产生的差压值不趋近于零，克服了差压变送器本身零点易漂移的问题；由于室温型单室平衡容器差压式水位计参比水柱的密度值准确，所以该差压式水位计测量水位准确。由于其它平衡容器参比水柱的密度不准确，测量大量程的误差也越大，因此不能大量程测量。室温型单室平衡容器差压式水位计的密度测量准确，因此可以大量程测量。由于室温型单室平衡容器差压式水位计为室温，不向环境散热，因此节约能源。
GB2624-81
G.4水和水蒸汽的性质表
表G-15水的密度表ρkg/m3
    ρkgf/cm2     1C
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
    0.010.050.100.501.001.502.002.5345678910111213141516171819202122232425     999.800999.800999.800999.800999.800999.800999.900999.900999.9001000.0001000.0001000.1001000.1001000.2001000.2001000.3001000.3001000.4001000.4001000.5001000.5001000.6001000.6001000.7001000.7001000.8011000.8011000.9011000.9011001.0011001.001     -999.700999.800999.800999.800999.800999.800999.900999.900999.9001000.0001000.0001000.1001000.1001000.2001000.2001000.3001000.3001000.3001000.4001000.4001000.5001000.5001000.6001000.6001000.7001000.7001000.8011000.8011000.9011000.901     -998.303998.303998.303998.303998.303998.403998.403998.403998.502998.502998.502998.602998.602998.702998.702998.801998.801998.901998.901998.901999.001999.001999.101999.101999.201999.201999.300999.300999.300999.100     -995.718995.718995.718995.718995.818995.818995.818995.818995.917995.917996.016996.016996.016996.115996.115996.211996.211996.311996.311996.311996.413996.413996.512996.512996.612996.612996.711996.711996.711996.810     --992.260992.260992.260992.359992.359992.359992.359992.457992.457992.457992.556992.556992.654992.654992.753992.753992.851992.851992.851992.950992.950993.049993.049993.147993.147993.117993.216993.246993.315     ---988.045988.045988.045988.142988.142988.142988.240988.240988.240988.338988.338988.435988.435988.533988.533988.631988.631988.631988.728988.728988.826988.836988.924988.921988.924989.022989.022989.120     ---983.187983.187983.187983.187983.281983.281983.281983.381983.381983.478983.478983.478983.572983.574983.671983.671983.768983.768983.865983.865983.961983.961983.961981.058984.058981.155981.155981.252     ---977.708977.708977.708977.708977.804977.804977.804977.899977.899977.995977.995977.995978.091978.091978.186978.186978.282978.282978.378978.378978.471978.171978.569978.569978.569978.665978.665978.761     ---971.628971.628971.723971.723971.723971.723971.817971.817971.912971.912972.006972.006972.101972.101972.195972.195972.195972.290972.290972.381972.381972.179972.479972.573972.573972.668972.668972.763     ----965.158965.158965.158965.158965.251965.251965.341965.341965.437965.137965.531965.531965.621965.621965.717965.717965.810965.810965.901965.901965.997965.997965.997966.090966.090966.181960.181     -----958.130958.130958.222958.222958.222958.313958.313958.405958.497958.497958.589958.589958.681958.681958.773958.773958.865958.865958.957958.957959.049959.019959.111959.111959.233959.233
GB 2624-81
                                表G-17饱和水蒸汽的密度和压力表 ρ-kgfcm2，绝对压力，ρ-kgm2
1C 0 1 2 3
ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ
0 0.006228 0.004847 0.006696 0.05192 0.OO7191 0.005558 0.007721 0.005916
10 0.012512 0.0O9396 0.013375 0.01001 0.011290 0.01066 0.015260 0.01134
20 0.02383 0.01729 0.02534 0.01833 0.02691 0.01912 0.02863 0.02057
30 0.04325 0.03O37 0.04580 0.03205 0.04847 0.03382 0.05128 0.03566
40 0.07520 0.05116 0.07931 0.05379 0.08360 0.05652 0.08809 0.05938
50 0.12578 0.08302 0.13216 0.08697 0.13881 0.O9108 0.11575 0.09535
60 0.20313 0.1302 0.2127 0.1380 0.2227 0.1120 0.2331 0.1182
70 0.3178 0.1982 0.3318 0.2063 0.3463 0.2148 0.3613 0.2235
80 0.4829 0.2933 0.5028 0.3046 0.5234 0.3163 0.5447 0.3283
90 0.7149 0.4235 0.7425 0.4388 0.7710 0.4545 0.8004 0.1707
100 1.0332 0.5977 1.0107 0.6180 1.1092 0.6388 1.1189 0.6601
110 1.4609 0.8265 1.5107 0.8528 1.5618 0.8798 1.6141 0.9075
120 2.0246 1.122 2.0896 1.155 2.1562 1.190 2.2216 1.225
130 2.7546 1.497 2.8380 1.539 2.9235 1.583 3.0110 1.627
140 3.685 1.967 3.791 2.019 3.898 2.073 4.009 2.129
150 4.854 2.548 4.985 2.613 5.120 2.679 5.257 2.717
160 6.303 3.260 6.464 3.339 6.630 3.420 6.798 3.502
170 8.076 4.123 8.274 4.218 8.474 4.316 8.679 4.415
180 10.224 5.160 10.462 5.274 10.703 5.391 10.919 5.509
19O 12.799 6.397 13.082 6.533 13.370 6.671 13.662 6.812
200 15.855 7.864 16.190 8.025 16.530 8.188 16.875 8.354
210 19.454 9.593 19.846 9.782 20.244 9.971 20.648 10.17
220 23.656 11.62 24.112 11.84 24.574 12.07 25.041 12.30
230 28.528 14.00 29.054 14.25 29.588 14.52 30.130 14.78
240 34.138 16.76 34.743 17.06 35.355 17.37 35.976 17.68
250 40.560 19.99 41.250 20.33 41.949 2O.69 42.656 21.05
260 47.869 23.73 48.652 24.14 49.444 24.55 50.246 21.97
270 56.144 28.10 57.027 28.57 57.922 29.06 58.827 29.55
280 65.468 33.19 66.461 33.75 67.466 34.31 68.482 31.88
290 75.929 39.16 77.041 39.81 78.166 40.48 79.303 41.15
300 87.621 16.19 88.862 46.96 90.116 47.75 91.381 48.51
310 100.646 54.54 102.03 55.46 103.42 56.40 104.83 57.36
320 115.12 64.60 116.65 65.72 118.20 66.86 119.76 68.03
330 131.16 76.99 132.86 78.39 134.57 79.83 136.30 81.30
340 148.93 92.76 150.81 94.58 152.71 96.46 154.63 98.39
350 168.61 113.6 170.69 116.2 172.80 118.8 174.92 121.5
360 190.43 144.1 192.74 148.0 195.08 152.1 197.44 156.5
370 214.69 201.1 217.27 211.7 219.87 225.3 222.50 241.9
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (1)

1、一种室温型单室平衡容器差压式水位计，包括侧壁与锅炉汽包(1)的汽侧取样管(2)相连的单室平衡容器，其特征在于：所述单室平衡容器(6)内腔顶部为平面，与汽侧取样管(2)内壁最低点处于同一水平面，顶面靠近汽侧取样管(2)处有一缺口，使汽侧取样管(2)与单室平衡容器(6)内部相连通；在单室平衡容器(6)上或引出管(7)上装有插入容器内或管内的温度变送器(8)。
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