[发明专利]漏气监视系统

说明书

本发明是关于流体监视系统的，更具体地说，涉及一个有自动故障保护的连续监视低压气体流的旁路系统。

气体流过管道的流量常常是用一个直接安放在气体流通道里的流量表来测量的。当监测大管道（直径≥15cm）中的低流量流体（例如，0.05-1.5m³/分）时，可以把低流量流旁路到小直径管道中，以便增加流体流速度，从而改善测量精度。例如，漏入蒸汽透平（turbune）的废气应尽快抽走，以尽量减少对透平部件的腐蚀和减小低压透平叶片的振动。人们作了许多努力把正常运转条件下的漏气量保持在0.3m³/分以下，但是在透平起动期间漏气量可高达11m³/分。已设计了一些在低反压条件下工作的高压缩比泵来抽排这种宽量程气体流。如果抽气反压高于大气压0.35kg/cm²，则可损坏泵的密封。所以，抽排这类气体的排气管的直径至少为15cm，若管道长，直径还应更大，以便当泵抽排大量气体时把反压的上升减小到最低程度。

用来测量这类排气管中的排放率的流量表要求流体流速不小于15m/分，以便维持一个可接受的测量精度。通过直径为15cm的管道，流量为0.03m³/分的流体的流速仅为1.5m/分的数量级。所以，有必要把透平废气旁路到内径显著小于排气管的流量监测器中去，以便把废气流速提高到为测量容易流率所能接受的水平。当流量表并联到排气管上时，旁路阀必须完全关断排气管而把废气流导向流量表，以保证测量准确。在正常的低流量运转期间，旁路阀保持关闭状态以实现连续监测。当废气流量增加的时候（例如，透平系统突然漏气）。旁路阀必须迅速打开以避免过高的反压。当通过较小直径的流量表管道排放突然增加的大量气体时可产生这种高反压。

以前用来旁路废气到流量表去的阀门有几个缺点。例如，通常的阻断阀的金属表面的磨损可使管道关断失效。这导致阻断阀漏气，部分气体逃避监测而得到的是一些虚假的流量数据。其次，有些阀门有时会卡死在关断位置上，构成损坏透平系统的潜在因素。一种自动防止故障的旁路阀在反压升高时可对透平叶片和泵密封提供最充分的保护。所以，最理想的是有一种旁路阀，当它关闭时能完全封断排气管，而当反压升高超过予定的安全值时，它又能打开排气管排放废气气。

本发明的主要目的是提供一个流量监测系统，在较低气压下它关断排气管以便于流量监测;而当气压超过某一数值时它又自由打开。

为此目的，本发明归结为一个安放在一个管道的两段（第一段和第二段）之间用于测量容量流率的有自动故障保护的监测系统，在正常情况下，它输送低压小容量气流。该系统包括：一根安装在上述管道的第一段和第二段之间的管道，它能正常地输运上述两段之间的流体，其特点是在此管道内安装有一个水井阀，此水井阀可有选择地阻断该管道，又可让大体积气体流通过该管道;并且，一个与水井阀并联的旁路结构，此结构有一个流量表，当水井阀关闭时，该流量表可提供表示位于上述管道第一段与第二段之间的体积流量的信号。

在一个较佳实施方案中，水井阀由一段水平指向的管道构成，管内有两块（第一块和第二块）向上伸的可部分隔断该管的隔板。这两块隔板在管内形成一个蓄水井。第三块隔板是向下伸的，位于第一和第二隔板之间，隔板下端伸入蓄水井之水中。蓄水井中的水起阻止低压气流通过该管道的作用。如果气压升高。加在第三隔板两边水面上的压强差就使水排出蓄水井，气体通过第三块隔板下端形成气泡冒出蓄水井。水的容量和隔板大小可以选择以允许气体在高于某予定压强时有可靠的通路。此阀的作用是阻断低压气流，让流量表给出准确的流量读数。如果因出现反常的大流量而压强升高，此阀允许气流通过。

为了更好地了解本发明，可结合附图参考下面的详细说明。

图1是本发明水井阀的一种形式的剖面图，它适用于流体排放系统中的大直径管道中。

图2表示图1所示的水井阀应用于蒸汽透平系统的旁路流量表监测系统的一个实例。