[发明专利]节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统及方法

权利要求书

1.一种节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统，所述系统包括连通蒸汽主管道(1)的第一蒸汽引出管道(2)、与所述第一蒸汽引出管道(2)末端以节流件(4)相连通的第二蒸汽引出管道(9)；

所述第一蒸汽引出管道(2)的进气端连接有第一测压装置，所述第一蒸汽引出管道(2)内设有加热器(3)；

所述第二蒸汽引出管道(9)内连接有第二测压装置、测温装置以及质量流量计(12)，所述第二蒸汽引出管道(9)的末端设有排气口。

2.根据权利要求1所述的节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统，其中，

所述第一测压装置包括第一压力变送器(5)；

所述第二测压装置包括第二压力变送器(6)；

所述测温装置包括温度变送器(7)；

所述第一压力变送器(5)、所述第二压力变送器(6)、所述温度变送器(7)以及所述质量流量计(12)均连接至湿度计算设备(8)。

3.根据权利要求1所述的节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统，其中，

所述第一蒸汽引出管道(2)和所述第二蒸汽引出管道(9)的外周均设置有保温棉(10)。

4.根据权利要求1所述的节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统，其中，

所述第二蒸汽引出管道(9)的末端还设置有用于控制所述第二蒸汽引出管道(9)与外界保持通/断的排气阀(11)。

5.根据权利要求1所述的节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统，其中，

所述第一蒸汽引出管道(2)的内径小于所述第二蒸汽引出管道(9)的内径。

6.根据权利要求2所述的节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统，其中，

所述第二压力变送器(6)与所述温度变送器(7)连接于所述第二蒸汽引出管道(9)内的同一截面处。

7.根据权利要求6所述的节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统，其中，

所述截面与所述第二蒸汽引出管道(9)进气端的距离为所述第二蒸汽引出管道(9)内径的5～10倍。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的节流与加热耦合蒸汽湿度测量系统测量饱和蒸汽湿度的方法，所述方法包括，

获取从蒸汽主管道(1)流入第一蒸汽引出管道(2)内的饱和蒸汽的饱和气相焓和饱和液相焓、加热器(3)的电压和电流、流入第二蒸汽引出管道(9)内的过热蒸汽的质量流量以及过热蒸汽的焓值；

根据所述饱和蒸汽的饱和气相焓和饱和液相焓、所述加热器(3)的电压和电流、所述过热蒸汽的质量流量以及过热蒸汽的焓值，计算饱和蒸汽的湿度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述根据所述饱和蒸汽的饱和气相焓和饱和液相焓、所述加热器(3)的电压和电流、所述过热蒸汽的质量流量以及过热蒸汽的焓值，计算饱和蒸汽湿度的计算公式为：

式中，为蒸汽湿度；h″为饱和气相焓；h′为饱和液相焓；U为加热器电压；I为加热器电流；G为过热蒸汽的质量流量；h2为过热蒸汽的焓值。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，获取饱和蒸汽的饱和气相焓和饱和液相焓、过热蒸汽的质量流量以及过热蒸汽的焓值包括：

利用第一测压装置获取由蒸汽主管道(1)流入第一蒸汽引出管道(2)进气端的饱和蒸汽的压力取值P1；

利用第二测压装置获取节流后过热蒸汽的压力P2；

利用测温装置获取节流后过热蒸汽的温度T2；

利用质量流量计(12)获取节流后过热蒸汽的质量流量；

根据所述饱和蒸汽的压力取值P1，获取所述饱和蒸汽的饱和气相焓和饱和液相焓；

根据所述节流后过热蒸汽的压力P2和所述节流后过热蒸汽的温度T2，获取所述过热蒸汽的焓值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

所述第一测压装置包括第一压力变送器(5)；

所述第二测压装置包括第二压力变送器(6)；

所述测温装置包括温度变送器(7)；

所述第一压力变送器(5)、第二压力变送器(6)、温度变送器(7)以及所述质量流量计(12)分别将获取到的压力、温度或流量信息传输至湿度计算设备(8)，由所述湿度计算设备(8)完成饱和蒸汽湿度的计算。