[发明专利]基于压力振荡特性的凝结水锤预测及削弱装置的方法

说明书

本发明公开了一种基于压力振荡特性的凝结水锤预测及削弱装置的方法，该装置安装在蒸汽管道后方，包括水平管路、法兰、动态压力传感器、信号分析系统、泄压阀和数据连接线。动态压力传感器有多个，安装在水平管路的下方，并沿水平管路的长度方向等间距分布，用于检测水平管路的长度方向上的不同位置的压力信号。信号分析系统对这些压力信号进行分析处理，根据压力特性对管路内凝结水锤强度和发生位置进行预测，并在凝结水锤发生之前开启泄压阀，从而实现对凝结水锤的有效预防。该装置根据需要可以增减动态压力传感器和泄压阀的数量，安装方式简单，效果好，压力传感器和泄压阀不会对管路内的流体流动产生影响。

技术领域

本发明涉及流体管道技术领域，尤其涉及一种基于压力振荡特性的凝结水锤预测及削弱装置的方法。

背景技术

汽液直接接触凝结由于具有高效的传热传质特性而广泛应用于各种工业领域中，如核反应堆以及舰船的余热排出系统。但是汽液直接接触凝结过程中有可能产生严重的凝结水锤现象。凝结水锤引起的巨大压力波动会严重冲击和破坏管路及相关设备，影响系统安全运行。因此研究凝结水锤的形成过程以及由此引起的压力波动对于设备的安全运行有着十分重要的意义。

现有技术中对于管路内凝结水锤位置和强度预测的方案较少，因为当蒸汽和过冷水温度发生变化时，凝结水锤的发生位置也会发生变化。所以能够找到一种有效地预测不同工况下凝结水锤位置和强度的方法，并对水锤进行抑制或削弱，对于相关的工业应用具有重要的意义。

发明内容

本发明主要目的在于，提供一种基于压力振荡特性的凝结水锤预测及削弱装置的方法，以解决现有技术不能有效预测和抑制管路内不同位置发生的凝结水锤的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于压力振荡特性的凝结水锤预测及削弱装置的方法，所述凝结水锤强度削弱装置安装在蒸汽管道后方，包括：水平管路(1)、法兰(2)、动态压力传感器(3)、信号分析系统(4)、泄压阀(5)和数据连接线(6)；

所述法兰(2)连接在所述水平管路(1)的进口处，用于连接所述蒸汽管道；

所述动态压力传感器(3)有多个，安装在所述水平管路(1)的下方，并沿所述水平管路(1)的长度方向等间距分布，用于检测所述水平管路(1)的长度方向上的不同位置的压力信号；

所述泄压阀(5)有多个，安装在所述水平管路(1)的上方，并沿所述水平管路(1)的长度方向等间距分布，用于释放所述水平管路(1)的长度方向上的不同位置的压力；

所述动态压力传感器(3)和所述泄压阀(5)均通过数据连接线(6)连接到所述信号分析系统(4)中，所述信号分析系统(4)接收所述动态压力传感器(3)检测到的压力信号和控制所述泄压阀(5)的开闭状态；

所述方法包括：

各动态压力传感器检测所述水平管路(1)的长度方向上的不同位置的压力信号，并将所述水平管路(1)的长度方向上的不同位置的压力信号发送给所述信号分析系统；

所述信号分析系统4对所述水平管路(1)的长度方向上的不同位置的压力信号进行分析处理，当发现存在负压区时，输出控制信号以打开负压值最大的两个动态压力传感器(3)之间的泄压阀(5)以释放压力。

进一步地，所述动态压力传感器(3)通过螺纹与所述水平管路(1)连接。

进一步地，所述泄压阀(5)通过螺纹与所述水平管路(1)连接。

进一步地，各动态压力传感器(3)间的间距不大于所述水平管路(1)管道内径的6倍。

进一步地，所述动态压力传感器(3)的探头高度与所述水平管路(1)的内壁处于同一平面内。