JPH02107953A - 蒸気乾き度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、管内を流れる湿り蒸気の乾ぎ度を測定（る
ための装置に関するものである。

（従来の技術〕 Ｉ　Ｋｇの湿り蒸気中にｘ　ｈの乾き飽和蒸気と１−ｘ
　Ｋｇの飽和水が含まれている場合、Ｘをその湿り蒸気
の乾き度と呼んでいるが、この乾ぎ度を測定するための
装置としては、一般に、第３図に示づような絞り乾き度
肝が用いられている。同図において、（１）は湿り蒸気
を送給する蒸気管、固は流量調節バルブ、１１５１は絞
りＮ５．Ｑ７）は測定室、止は温度検出器、■、（２）
は圧力検出器、（社）は保温材である。

このような絞り乾き度肝による場合、蒸気管から導入し
た蒸気の一部を絞り部＋ＩＥＩで絞り、測定室面内で断
熱膨脂させて過熱蒸気とし、このとぎの蒸気管（１）内
（−次側）の圧力Ｐ　１　、測定室面内（二次側）の圧
力Ｐ２　、温度Ｔをそれぞれ検出し、飽和蒸気表及び過
熱蒸気表を用いて次式により乾き度Ｘを締出づることが
できる。

ｘ＝（ｈ２　−ｈ　１　°　）／（ｈ　１　°°−ｈ１
　°　）上式において、ｈ２は二次側の圧力Ｐ２　、　
温度Ｔにおける過熱蒸気のエンタルピ、ｈ１゛は一次側
圧力Ｐ１における飽和水のエンタルピ、［１１は一次側
圧力Ｐ１における飽和蒸気のエンタルピである。

〔発明が解決しようとＪる課題〕

しかるに、従来の絞り乾き度肝は、測定した圧力及び温
度の各データと蒸気表からエンタルピを求めて計算づる
ので手間がかかるだけでなく、サンプリングしｌ〔蒸気
をそのまま外部に排出するため熱損失を招き、連続測定
が難しいという問題点を持っている。さらには、過熱蒸
気を作る必要がある関係上、乾き度の低い蒸気は測定不
可能で、１ＭＰａ以下の低圧蒸気流では乾き度０．９以
下の蒸気は測定するのが事実上困難である。

〔課題を解決覆るための手段〕 この発明は、上記の問題点に鑑み、測定操作を容易なら
しめるとともに、測定範囲の広い蒸気乾き度測定装置を
提供するものである。

即ち、湿り蒸気を送給づる蒸気管に対して湿り蒸気の一
部を取り出すためのサンプリング管を付設し、このサン
プリング管の上流側と下流側の位置に、第１加熱手段と
第２加熱手段を設置するとともに、前記第１加熱手段に
達づ−る直前の蒸気温度Ｔ１を検出するための第１温度
検出器、前記第１加熱手段を通過した後の蒸気温度Ｔ２
を検出するための第２温度検出器、及び前記第２加熱手
段を通過後の蒸気温度Ｔ３を検出するための第３温度検
出器をそれぞれ設け、前記蒸気温度ゴー１〈前記蒸気温
度Ｔ２の条件下で各蒸気温度Ｔ１．Ｔ２、Ｔ３と前記第
１加熱手段の発熱量Ｈ１及び前記第２加熱手段の発熱量
Ｈ２より湿り蒸気の乾き度を算出づる演算器を設けたこ
とを特徴としている、。

（作用） 上記の構成の蒸気乾き度測定装置によるときは、サンプ
リング管（２）にて取り出した湿り蒸気を第１加熱手段
（３）及び第２加熱手段（４）によりその流れの前後で
加熱Ｊるようにし、加熱に際しては、第１加熱手段（４
）によりＴｌ　＜Ｔ２になるまで加熱して湿り蒸気を過
熱蒸気としくＡ、Ｂ点）、さらに第２加熱手段（４）に
より加熱して温度Ｔ３（Ｃ点）の過熱蒸気にづる（第２
図参照）。

このようにして加熱した蒸気の温度Ｔｌ、Ｔ２Ｔ３及び
発熱量Ｈ１、Ｈ２より、次式にて乾き度Ｘを算出づる。

ｘ　＝　１−　（Ｃｐ　／ｒ　）　　（（Ｔ３−Ｔ２　
＞　　（Ｈｔ／Ｈ２）　　　（Ｔ２−Ｔｔ　）　） ここで、Ｃｐは蒸気の比熱、ｒは温度Ｔ１にＪ５ける潜
熱である。

〔実施例〕

以下、この発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明
する。図中（１）は湿り蒸気を送給するための蒸気管で
あり、湿り蒸気の一部を取り出づためのサンプリング管
（２）を接続して成る。このサンプリング管は、その先
端を乾き度が均一な蒸気管（１）の中央部に配置してお
くのがよい。

サンプリング管（２）には、上流側と下流側の二位置に
、管内を流れる湿り蒸気を加熱するための第１加熱手段
（３）及び第２加熱手段（４）をその流れの順に設けで
ある。これらの加熱手段は、サンプリング管（２）内に
設けて直接蒸気を加熱することも、第１図の実施例に示
すように管の外部から加熱覆ることもできる。（５）は
第１温度検出器で、主流から取り出して、第１加熱手段
（３）に導く直前の湿り蒸気の温度Ｔ１を検出覆るため
のものである。（６）は第２温度検出器であって、これ
により第１加熱手段（３）と第２加熱手段（４）との間
の、第１加熱手段（３）を通過した後の蒸気温度Ｔ２を
検出づる。（７）は第３温度検出器であり、第２加熱手
段（４）の下流側に設けであることにより、第２加熱手
段（４）を通過後の蒸気温度Ｔ３を検出づるようになっ
ている。

（８）は検出したデータから乾き度を算出するための演
算器、（９）は蒸気のサンプリング量を調節づる流量調
節バルブである。また、（２）は切り替えバルブであり
、サンプリング管（２）の後端部（下流側端部）に設け
て、戻り管０１）及び排出管（功を適宜切り替え可能に
している。（Ｂは電源を示Ｊ０第１加熱手段（３）の発
熱量Ｈ１及び第２加熱手段（４）の発熱ＩＨ２は、必要
により調節できる。

前記の第１加熱手段（３）によりＴ１＜Ｔ２になるまで
加熱しサンプリング管中を流れる湿り蒸気を過熱蒸気に
したときの、発熱量Ｈ１は次式■で表される。

Ｈｌ　＝Ｇ　（（１−ｘ　）　ｒ　＋Ｃｐ（Ｔ２−Ｔｔ
　）　）ここで、Ｇはサンプリングしに蒸気の重量流量
、ｒは温度Ｔ１における潜熱、Ｃｐは蒸気の比熱である
。尚、Ｃｐは、蒸気圧力の範囲及び過熱蒸気の温度範囲
から一定と考えてよい。一方、発熱量Ｈ２は次式■で表
される。

Ｔ２　＝ＧＣＤ　　（Ｔ３　　Ｔ２　）上記■、■の二
式より、Ｇを消去すると、ｘ−１−（Ｃｐ　／ｒ　）　
　（（Ｔ３−７２＞　　（ｔ−ｈ／′Ｈ２）　　　（Ｔ
２　　Ｔ１）） となり、乾き度Ｘは、温度Ｔ１．Ｔ２　、Ｔ３、発熱量
Ｈ１，Ｈ２より求めることができる（潜熱１゛は、蒸気
表より湿度との関係によるデータを予め演算器（８）に
入れておき、それを用いる）。

第１図に示すように、第１加熱手段と第２加熱手段を直
列に接続しておけば、Ｈ１／′Ｈ２は両加熱手段の抵抗
によって定まり一定となるので、温度差（Ｔ３−Ｔ２　
）、（Ｔｔ　　Ｔｔ　＞の測定のみで乾き度×が求めら
れる。発熱Ｉ　Ｈ＋が不足してＴ１〈−［２にならない
ときは、流量調節バルブ（９）を絞ってサンプリング量
を減らす。また、Ｈｌ、／Ｈ２を小さくづれば、乾き度
Ｘの変化に対する温度差（Ｔ３−Ｔ２　＞　、即ち装置
の感度が向上する。

尚、加熱手段ｆ３）、（４）から外気への放熱量が大ぎ
ければ、Ｈ＋、Ｔ２は補正した値を用いる。

第２加熱手段により加熱された後の蒸気は、排出管＜１
３より外部に排出しても良いが、蒸気管（１）に設けた
ベンチュリ構造の低圧部（１弔に、戻り管０１３を介し
て戻舊ようにすれば、熱損失もなく連続して乾き度を測
定Ｊることが可能となる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のような構成であるので、測定に要す
る手間を少なくし、操作を容易ならしめるとともに、測
定範囲の広い蒸気乾き度測定装置を提供づることができ
るものである。特に、測定−／− に際しては流れの前後に配した二種類の加熱手段を用い
ることにより、蒸気流量を測定することなく、所定の蒸
気温度の測定のみで正確な乾き度の値を得ることができ
る。尚、サンプリングした蒸気を蒸気管の低圧部に戻す
ように覆れば、熱損失もなく連続して乾き度を測定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
蒸気の状態線図、第３図は従来の乾き度肝の概略的な構
造を示す縦断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湿り蒸気を送給する蒸気管（１）に対して湿り蒸気の一
   部を取り出すためのサンプリング管（２）を付設し、こ
   のサンプリング管の上流側と下流側の二位置に、第１加
   熱手段（３）と第２加熱手段（４）を設置するとともに
   、前記第１加熱手段に達する直前の蒸気温度Ｔ＿１を検
   出するための第１温度検出器（５）、前記第１加熱手段
   を通過した後の蒸気温度Ｔ＿２を検出するための第２温
   度検出器（６）、及び前記第２加熱手段を通過後の蒸気
   温度Ｔ＿３を検出するための第３温度検出器（７）をそ
   れぞれ設け、前記蒸気温度Ｔ＿１＜前記蒸気温度Ｔ＿２
   の条件下で各蒸気温度Ｔ＿１、Ｔ＿２、Ｔ＿３と前記第
   １加熱手段の発熱量Ｈ＿１及び前記第２加熱手段の発熱
   量Ｈ＿２より湿り蒸気の乾き度を算出する演算器（８）
   を設けたことを特徴とする蒸気乾き度測定装置。