JP2863967B2 - 湿り度測定装置 - Google Patents
湿り度測定装置Info
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- JP2863967B2 JP2863967B2 JP3274793A JP3274793A JP2863967B2 JP 2863967 B2 JP2863967 B2 JP 2863967B2 JP 3274793 A JP3274793 A JP 3274793A JP 3274793 A JP3274793 A JP 3274793A JP 2863967 B2 JP2863967 B2 JP 2863967B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は気体配管を流れる蒸気等
の湿り度を測定する装置に関する。各種ボイラや蒸気動
力を利用する機器では、蒸気中の水分の含有量、即ち蒸
気流の単位体積当りの全質量に対する乾き飽和蒸気の占
める質量の割合を示す乾き度Ｘ、あるいは湿り度（１−
Ｘ）を知る必要がある。これは水分の含有量によって蒸
気のエンタルピが異なるためである。
の湿り度を測定する装置に関する。各種ボイラや蒸気動
力を利用する機器では、蒸気中の水分の含有量、即ち蒸
気流の単位体積当りの全質量に対する乾き飽和蒸気の占
める質量の割合を示す乾き度Ｘ、あるいは湿り度（１−
Ｘ）を知る必要がある。これは水分の含有量によって蒸
気のエンタルピが異なるためである。
【０００２】
【従来の技術】従来の蒸気の湿り度あるいは乾き度測定
装置としては、絞り乾き度計がある。これは、被測定湿
り蒸気をノズルを通して温度計及び圧力計を取付けた測
定容器内に噴射して断熱膨脹させ、過熱蒸気状態にして
湿り度を測定するものである。また他の湿り度測定装置
としては、二重管の内側管内に被測定湿り蒸気を流し、
外側管内に同量の過熱蒸気を流し、この過熱蒸気流によ
って湿り蒸気を加熱して過熱蒸気化し、被測定蒸気をサ
ンプリングして湿り度を測定するものがある。
装置としては、絞り乾き度計がある。これは、被測定湿
り蒸気をノズルを通して温度計及び圧力計を取付けた測
定容器内に噴射して断熱膨脹させ、過熱蒸気状態にして
湿り度を測定するものである。また他の湿り度測定装置
としては、二重管の内側管内に被測定湿り蒸気を流し、
外側管内に同量の過熱蒸気を流し、この過熱蒸気流によ
って湿り蒸気を加熱して過熱蒸気化し、被測定蒸気をサ
ンプリングして湿り度を測定するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記前者のものでは、
測定可能な湿り蒸気の範囲が限られる問題がある。即
ち、蒸気の圧力が低い場合は、容器内で過熱蒸気状態に
するのに圧力を非常に低くする必要があり、また蒸気の
湿り度が大きい場合には、膨脹後過熱蒸気状態にならな
いためである。また上記後者のものでは、加熱源として
過熱蒸気を必要とし、被測定湿り蒸気と同量の過熱蒸気
を流すことや被測定湿り蒸気をサンプリングすることも
実際上困難である。従って、本発明の技術的課題は、測
定可能な湿り度の範囲が広く、簡単に湿り度を測定でき
るようにすることである。
測定可能な湿り蒸気の範囲が限られる問題がある。即
ち、蒸気の圧力が低い場合は、容器内で過熱蒸気状態に
するのに圧力を非常に低くする必要があり、また蒸気の
湿り度が大きい場合には、膨脹後過熱蒸気状態にならな
いためである。また上記後者のものでは、加熱源として
過熱蒸気を必要とし、被測定湿り蒸気と同量の過熱蒸気
を流すことや被測定湿り蒸気をサンプリングすることも
実際上困難である。従って、本発明の技術的課題は、測
定可能な湿り度の範囲が広く、簡単に湿り度を測定でき
るようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために講じた本発明の技術的手段は、気体中の水分
を分離しその気水の分離効率が予め分かっている気水分
離器と、該気水分離器の入口側と出口側に流体量を測定
する流量計を設け、気水分離器の分離効率と上記両流量
計で測定した流量値に基いて湿り度を算出する演算部を
設けたものである。
するために講じた本発明の技術的手段は、気体中の水分
を分離しその気水の分離効率が予め分かっている気水分
離器と、該気水分離器の入口側と出口側に流体量を測定
する流量計を設け、気水分離器の分離効率と上記両流量
計で測定した流量値に基いて湿り度を算出する演算部を
設けたものである。
【０００５】
【作用】上記の技術的手段の作用は下記の通りである。
気水分離器の分離効率は、気水分離器から系外に排出す
る水分量と、気水分離器に流入する水分量の比として表
わされる。そして気水分離器から系外に排出する水分量
は、気水分離器の入口側と出口側に設けた流量計で計測
した流量値の差でもって換算することができ、気水分離
器に流入する水分量は、気水分離器の入口側の流量計の
流量値と乾き度Ｘとの積でもって検出することができ
る。従って、気水の分離効率が予め分かっていればこれ
らの関係から乾き度Ｘを求めることができる。
気水分離器の分離効率は、気水分離器から系外に排出す
る水分量と、気水分離器に流入する水分量の比として表
わされる。そして気水分離器から系外に排出する水分量
は、気水分離器の入口側と出口側に設けた流量計で計測
した流量値の差でもって換算することができ、気水分離
器に流入する水分量は、気水分離器の入口側の流量計の
流量値と乾き度Ｘとの積でもって検出することができ
る。従って、気水の分離効率が予め分かっていればこれ
らの関係から乾き度Ｘを求めることができる。
【０００６】
【実施例】上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説
明する（図１参照）。本実施例においては、各種工場や
プラント等において熱源として広く使用されている蒸気
の湿り度あるいは乾き度を測定する装置の例を示す。蒸
気配管１に気水分離器２を取付ける。気水分離器２の入
口側に流量計３と出口側にも流量計４を配置する。流量
計３，４は演算部５と接続する。更に蒸気配管１内の凝
縮水としてのドレンを排出するスチ―ムトラップ６を取
り付けると共に、気水分離器２には分離した水分を系外
に排出する排出管７を接続する。気水分離器２は図示は
していないが分離された水分のみを排出管７へ排出する
スチ―ムトラップ機能を有するものである。
明する（図１参照）。本実施例においては、各種工場や
プラント等において熱源として広く使用されている蒸気
の湿り度あるいは乾き度を測定する装置の例を示す。蒸
気配管１に気水分離器２を取付ける。気水分離器２の入
口側に流量計３と出口側にも流量計４を配置する。流量
計３，４は演算部５と接続する。更に蒸気配管１内の凝
縮水としてのドレンを排出するスチ―ムトラップ６を取
り付けると共に、気水分離器２には分離した水分を系外
に排出する排出管７を接続する。気水分離器２は図示は
していないが分離された水分のみを排出管７へ排出する
スチ―ムトラップ機能を有するものである。
【０００７】流量計３，４としては、渦式や差圧式や熱
線式やフラッパ―式や超音波式やコリオリ式等周知のも
のを用いることができるが、本実施例においては渦式流
量計を用いた例を示す。また、気水分離器も遠心力を利
用する旋回式のものや衝突式のものやフィルタ式のもの
等周知の分離器を用いることができる。
線式やフラッパ―式や超音波式やコリオリ式等周知のも
のを用いることができるが、本実施例においては渦式流
量計を用いた例を示す。また、気水分離器も遠心力を利
用する旋回式のものや衝突式のものやフィルタ式のもの
等周知の分離器を用いることができる。
【０００８】蒸気配管１内を流下する蒸気の下部に位置
するドレンはスチ―ムトラップ６により系外に排出され
る。しかしながら蒸気中には微少な水滴状のドレンが水
分として含まれており、この水分の量によって蒸気の湿
り度は変化する。
するドレンはスチ―ムトラップ６により系外に排出され
る。しかしながら蒸気中には微少な水滴状のドレンが水
分として含まれており、この水分の量によって蒸気の湿
り度は変化する。
【０００９】渦式流量計３，４においては蒸気の容積流
量を測定することができ、また容積流量に蒸気の比重量
を乗ずることにより質量流量に換算することができる。
また、乾き度がＸの時の蒸気の比重量：ｒは、ｒ＝ｒ１
×ｒ２／｛Ｘ×ｒ１＋（１−Ｘ）×ｒ２｝で表わすこと
ができる。この場合、ｒ１は飽和水の比重量であり、ｒ
２は乾き飽和蒸気の比重量であり、いずれも蒸気表より
読み取ることができるものである。
量を測定することができ、また容積流量に蒸気の比重量
を乗ずることにより質量流量に換算することができる。
また、乾き度がＸの時の蒸気の比重量：ｒは、ｒ＝ｒ１
×ｒ２／｛Ｘ×ｒ１＋（１−Ｘ）×ｒ２｝で表わすこと
ができる。この場合、ｒ１は飽和水の比重量であり、ｒ
２は乾き飽和蒸気の比重量であり、いずれも蒸気表より
読み取ることができるものである。
【００１０】今、流量計３で測定する蒸気の容積流量を
Ｑ１、蒸気の乾き度をＸ１、質量流量をＷ１とすると、
Ｗ１＝ｒ１×ｒ２×Ｑ１／｛Ｘ１×ｒ１＋（１−Ｘ１）
×ｒ２｝なる関係式が成り立ち、同様に流量計４で測定
する蒸気の容積流量をＱ２、蒸気の乾き度をＸ２、質量
流量をＷ２とすると、Ｗ２＝ｒ１×ｒ２×Ｑ２／｛Ｘ２
×ｒ１＋（１−Ｘ２）×ｒ２｝なる関係式が成り立つ。
気水分離器２の分離効率は系外に排出される水分量と流
入する水分量との比で表わすことができるために、分離
効率：Ｋは、Ｋ＝（Ｗ１−Ｗ２）／｛Ｗ１×（１−Ｘ
１）｝なる関係式で表わされる。更に、気水分離器２で
分離されなかった水分が出口側の流量計４で質量流量と
して測定されることから、Ｗ１×（１−Ｘ１）×（１−
Ｋ）＝Ｗ２×（１−Ｘ２）なる関係式が成り立つ。これ
らの４つの関係式の内、Ｑ１とＱ２は流量計３，４で測
定することができ、ｒ１とｒ２は蒸気表から読み取るこ
とができるので演算部５に記憶させておいたりあるいは
入力することにより判明する。従って、気水分離器２の
分離効率：Ｋが予め分かっていると、未知数Ｘ１、Ｘ
２、Ｗ１、Ｗ２に対して上記４つの関係式を演算部５内
で解くことにより乾き度Ｘ１とＸ２を算出することがで
きる。
Ｑ１、蒸気の乾き度をＸ１、質量流量をＷ１とすると、
Ｗ１＝ｒ１×ｒ２×Ｑ１／｛Ｘ１×ｒ１＋（１−Ｘ１）
×ｒ２｝なる関係式が成り立ち、同様に流量計４で測定
する蒸気の容積流量をＱ２、蒸気の乾き度をＸ２、質量
流量をＷ２とすると、Ｗ２＝ｒ１×ｒ２×Ｑ２／｛Ｘ２
×ｒ１＋（１−Ｘ２）×ｒ２｝なる関係式が成り立つ。
気水分離器２の分離効率は系外に排出される水分量と流
入する水分量との比で表わすことができるために、分離
効率：Ｋは、Ｋ＝（Ｗ１−Ｗ２）／｛Ｗ１×（１−Ｘ
１）｝なる関係式で表わされる。更に、気水分離器２で
分離されなかった水分が出口側の流量計４で質量流量と
して測定されることから、Ｗ１×（１−Ｘ１）×（１−
Ｋ）＝Ｗ２×（１−Ｘ２）なる関係式が成り立つ。これ
らの４つの関係式の内、Ｑ１とＱ２は流量計３，４で測
定することができ、ｒ１とｒ２は蒸気表から読み取るこ
とができるので演算部５に記憶させておいたりあるいは
入力することにより判明する。従って、気水分離器２の
分離効率：Ｋが予め分かっていると、未知数Ｘ１、Ｘ
２、Ｗ１、Ｗ２に対して上記４つの関係式を演算部５内
で解くことにより乾き度Ｘ１とＸ２を算出することがで
きる。
【００１１】本実施例においては流量計３，４に渦式流
量計を用いて通過するそれぞれの蒸気の乾き度Ｘ１とＸ
２が算出できる乾き度あるいは湿り度測定装置の例を示
したが、流量計３，４に質量流量計を用いることによ
り、上記分離効率：Ｋの関係式から、気水分離器２に流
入する蒸気の乾き度：Ｘ１を算出することができる。ま
た本実施例においては、気水分離器２内にドレンのみを
排出するスチ―ムトラップ機能を内蔵したものを示した
が、分離器とドレン排出弁とを分離して配置しても良
く、あるいはドレン量が少ない場合は、ドレン排出弁の
代わりにドレン溜め容器を設けることもできる。
量計を用いて通過するそれぞれの蒸気の乾き度Ｘ１とＸ
２が算出できる乾き度あるいは湿り度測定装置の例を示
したが、流量計３，４に質量流量計を用いることによ
り、上記分離効率：Ｋの関係式から、気水分離器２に流
入する蒸気の乾き度：Ｘ１を算出することができる。ま
た本実施例においては、気水分離器２内にドレンのみを
排出するスチ―ムトラップ機能を内蔵したものを示した
が、分離器とドレン排出弁とを分離して配置しても良
く、あるいはドレン量が少ない場合は、ドレン排出弁の
代わりにドレン溜め容器を設けることもできる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は下記の特有の効果を生じる。上
記のように本発明によれば、水分を含んだ気体を過熱状
態にしたり、過熱蒸気を必要としないので、測定可能な
湿り度の範囲が広くなると共に、簡単に乾き度あるいは
湿り度を測定できる。また気体配管を流れる流量が判る
ので、気体配管に連結する機器の運転効率を改善した
り、気体配管の異常を判断するデ―タが得られる。
記のように本発明によれば、水分を含んだ気体を過熱状
態にしたり、過熱蒸気を必要としないので、測定可能な
湿り度の範囲が広くなると共に、簡単に乾き度あるいは
湿り度を測定できる。また気体配管を流れる流量が判る
ので、気体配管に連結する機器の運転効率を改善した
り、気体配管の異常を判断するデ―タが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の湿り度測定装置の実施例の構成
図である。
図である。
１ 蒸気配管 ２ 気水分離器 ３ 入口側流量計 ４ 出口側流量計 ５ 演算部 ６ スチ―ムトラップ ７ 排出管
Claims (1)
- 【請求項１】 気体中の水分を分離しその気水の分離効
率が予め分かっている気水分離器と、該気水分離器の入
口側と出口側に流体量を測定する流量計を設け、気水分
離器の分離効率と上記両流量計で測定した流量値に基い
て湿り度を算出する演算部を設けた湿り度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274793A JP2863967B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 湿り度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274793A JP2863967B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 湿り度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221983A JPH06221983A (ja) | 1994-08-12 |
| JP2863967B2 true JP2863967B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=12367448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3274793A Expired - Fee Related JP2863967B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 湿り度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2863967B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6113947B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2017-04-12 | 一般財団法人電力中央研究所 | 蒸気流量の計測方法、及び熱供給システム |
| CN113375919B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-03-14 | 贵州永红航空机械有限责任公司 | 一种水分离器性能测试方法及测试装置 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP3274793A patent/JP2863967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06221983A (ja) | 1994-08-12 |
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