[实用新型]一种蒸汽干度测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及的是湿蒸汽两相流物性测量的技术领域，具体是一种蒸汽干度测量仪。

背景技术

湿蒸汽是干饱和蒸汽和饱和水的混合物，属于气液两相流。在石油开采、化工、食品加工、制药等工业过程中，广泛使用湿蒸汽。为了对蒸汽利用过程实施有效的技术监控，需要测定湿蒸汽干度，来反映湿蒸汽中的气液比。蒸汽干度定义为湿蒸汽的干饱和蒸汽质量与湿蒸汽质量之比，目前，国内外还很少有测量蒸汽干度的仪器仪表。

申请号为98113068.2的发明专利，公开了一种分流分相式两相流体流量测量方法。附图2为该发明的结构示意图。该发明中，被测气液两相流流体经过管道16至分配器17，分为流量大的主流和流量小的分流，分流的被测流体经过分离器18后，分离为单相的气体流经管道19和单相的液体流经管道21，用气体流量计20测量气体流量、用液体流量计22测量液体流量，便得出了气液两相流的气液比例。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，在该流量计中，其分离器为一旋流式分离器。在上述这两个公开的专利文件中，其技术方案均为：通过气液分离器将气液两相流分离为气相流体和液相流体，然后再测定气相流体和液相流体的流量，从而获得气液两相流的气液比例。虽然这一技术方案可行，但实施的效果并不好，其原因为：分离器是最为核心的部件，其性能的优劣关系着分流分相式两相流体流量计的性能。由于分离器在工作中，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，分离器容器内所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，使所测定的气液两相流分相流量稳定性不好，以此测量结果得出的蒸汽干度波动大、准确性差。

发明内容

为了克服现有技术中存在的蒸汽干度波动大、准确性差的不足，本发明提出了一种蒸汽干度测量仪。

本发明包括湿蒸汽管道、湿蒸汽管道阀、干饱和蒸汽管道、蒸汽质量流量表、干饱和蒸汽管道阀、蒸发器、集水管、饱和水管道、疏水器、饱和水管道阀、液体质量流量表、液面稳定器、排污管道阀、排污管道和蒸汽管喷头；其中，

在蒸发器中部、顶部和底部均有湿蒸汽管道、干饱和蒸汽管道、集水管和排污管道的连接孔；液面稳定器位于蒸发器内，并且位于湿蒸汽管道与蒸发器的连接孔上方；集水管与蒸发器的连接孔位于液面稳定器上方。

湿蒸汽管道固定在蒸发器中部一侧，一端与位于蒸发器内的蒸汽管喷头连接；在湿蒸汽管道上有湿蒸汽管道阀。饱和水管道位于蒸发器中部另一侧，通过集水管与蒸发器的罐体连通；在饱和水管道的出口段管道内安放有饱和水管道阀、疏水器和液体质量流量表，并且疏水器和液体质量流量表分别安放在饱和水管道阀的两侧。干饱和蒸汽管道固定在蒸发器顶部的连接孔上，并且该连接处的干饱和蒸汽管道上安装有干饱和蒸汽管道阀；干饱和蒸汽管道内安放有蒸汽质量流量表。排污管道焊接在蒸发器底部的连接孔上，并在排污管道上安装有排污管道阀。

所述的集水管为喇叭状的变径管，其入口管径与出口管径的比例为2∶1；集水管入口处与蒸发器导通、且焊接在蒸发器的中部区域壁面上，集水管的出口与饱和水管道连通。

所述的液面稳定器的板面上均匀分布有通透孔。蒸汽管喷头一端有管封头；蒸汽管喷头一端的管壁圆周上均匀分布流体通透孔；蒸汽管喷头位于液面稳定器之下，敞口一端与湿蒸汽管道焊接连通。蒸发器外圆周表面敷设有玻璃棉保温材料。

所述的饱和水管道包括入口段管道和出口段管道，入口段管道与集水管的出口焊接，并向蒸发器底部倾斜，出口段管道为水平状态。

本发明利用蒸发原理，通过在蒸发器内设置有集水器、液面稳定器、蒸汽管喷头，并与饱和水管道和其上的疏水器联合作用，当湿蒸汽以稳定的质量流量和干度经湿蒸汽管道进入蒸发器时，蒸发器便使湿蒸汽在其内蒸发分离，并将所分离出的干饱和蒸汽和饱和水以稳定的质量流量分别导出，使蒸发器在工作过程中保持其内的液体质量恒定。由蒸汽质量流量表所测的流量G1、液体质量流量表所测的流量G2，得到流经湿蒸汽管道的湿蒸汽，其蒸汽干度为G1/(G1+G2)。

本发明能够直接得出湿蒸汽的干度，具有测量准确、计量精度高、可靠性好且测量结果的稳定性高的特点。

附图说明

图1是蒸发分相式蒸汽干度测量仪的结构示意图，图中

1.湿蒸汽管道  2.湿蒸汽管道阀      3.干饱和蒸汽管道    4.蒸汽质量流量表

5.干饱和蒸汽管道阀  6.蒸发器      7.集水管            8.饱和水管道