[实用新型]蒸汽锅炉热工参数测量装置

说明书

本实用新型涉及一种用于监测计量蒸汽锅炉热工参数的精密测量装置。

工业锅炉生产的饱和蒸汽都是含有少量水分的湿蒸汽，湿蒸汽属汽－水两相流范畴。近年来，对汽－水两相流的测量，国内外一直处于研究阶段，它的难度在于汽－水两相流的流型复杂，未知参数多，其中最难解决的是对汽－水两相流干度的测量。湿蒸汽干度是反映湿蒸汽质量，修正湿蒸汽流量和热量的重要参数，由于湿蒸汽干度无法测量，而使湿蒸汽流量、热量、累积流量、累积热量无法测准。目前，现有的仪表因无法测定湿蒸汽干度，因此使测量热工参数的误差大于±10％，甚至高达±20％以上。

针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种既能精密测量湿蒸汽干度，又能同时准确地显示湿蒸汽质量流量、累积流量和累积热量的高精度测量装置。

本实用新型可在显示器上同时显示锅筒液位高度H、炉水电导率S′、湿蒸汽温度t、湿蒸汽压力P、湿蒸汽干度x、湿蒸汽质量流量m、累积流量ml及累积热量Ql等八个锅炉热工参数。

本实用新型是由显示仪、差压变送器、铂电阻温度计、两套冷凝装置、两个电导发送器、两个电导转换器构成系统。电子转换器、电导发送器和冷凝装置组成湿蒸汽电导率和炉水电导率测量转换。显示仪由仪表外壳、测量转换单元，以Z－80为核心的仪表主机、显示单元、直流稳压单元及设定单元组成。冷凝装置的冷却管与电导发送器相接、电导发送器与电子转换器相接。差压变送器是标准系列产品，流量差压变送器位于节流装置和显示仪之间。铂电阻温度计安装在锅炉蒸汽管道上，位于节流装置的前部。每套冷凝装置都是由两个冷却器和一个溢流水箱构成，第一个冷却器的冷却管其一端与第二个冷却器的冷却管串接，另一端与锅炉管道连接，第一个冷却器的冷水管与溢流水箱相连接。溢流水箱的溢流管与第二个冷却器相接。电导发送器是已有的常规产品。电导转换器由频率发生器，标准电阻及交直流转换电路构成。电导转换器与电导发送器连成一体，电导转换器的标准电阻与电导发送器内的两个电极串接，构成串联电路，频率发生器与串联电路的两端相接，交直流转换电路与串联电路相接，串联电路由频率发生器提供高频工作之源，交直流转换电路测取两电极的交流电压和电流并送往显示仪。显示仪中的设定单元是一组拨盘开关，其中一个拨盘开关设定炉水电导发送器的电极常数，一个拨盘开关设定蒸汽电导发送器的电极常数。

本实用新型工作原理：

有七个信号输入显示仪，它们是：流量差压变送器的0－10mA信号；液位差压变送器的0－10mA；蒸汽管道的铂电阻温度信号；蒸汽电导发送器内的电阻温度信号；炉水电导发送器内的电阻温度信号；蒸汽电导转换器的直流mv电压信号；炉水电导转换器的直流mv电压信号。

在这七个信号中，其中有五个信号是由差压变送器、电导发送器和铂电阻温度计发送的，而差压变送器、电导发生器和铂电阻温度计属常规仪器，已标准化、系列化。在本测量装置中，难度最大的是对电导率的测定，即是要准确得到蒸汽和炉水电导转换器发出的直流mv信号。因为这两个信号受电极极化，分布电容和温度三个因素的影响。电导率不能用直流电测量，直流电易产生电极极化，必须用高频交流电测量。在本装置的电导转换器中有一个能产生1024HZ、0.2V电压的频率发生器提供交流电源，基本上消除了电极极化的影响。为了消除由于高频电压在导线间产生的分布电容，在显示仪和电导发送器之间安装了一个电导转换器，在电导发送器和电导转换器之间为高频电源，而在显示仪和电导转换器之间的电流和信号均为直流。由于电导转换器和电导发送器连成一体，它们之间无长的输电线，因而消除了分布电容的影响。消除温度的影响，本实用新型是通过冷凝装置实现的，冷凝装置可周期性的改变被测水溶液的温度，通过显示仪对不同温度下的电导率采样，算出温度每变化1℃时的电导率值，并对实测值进行修正，统一折算成20℃温度下的电导率值，从而消除了温度对电导率的影响。