濕蒸汽中液相水含量檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，設置在一濕蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一閥門、第二閥門、測試容器以及加熱器。旁通管路與濕蒸汽主管道相聯通。第一閥門、第二閥門設置在旁通管路上。測試容器內裝有既定量的空氣。加熱器與測試容器相連。其中，第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構成一密閉取樣空間，測試容器上設置有壓力計、溫度計和濕度計，且測試容器通過第三閥門與密閉取樣空間相聯通。本實用新型可在線測量被測試氣體狀態，只需配置簡單常用的附屬設備，測試過程簡單易行；并且，無需進行熱量的核算，散熱損失不影響測量精度，適用于各種壓力等級的濕蒸汽。
【專利說明】濕蒸汽中液相水含量檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種濕蒸汽物性測量【技術領域】，具體地說，是涉及一種濕蒸汽中液相水含量檢測裝置。
【背景技術】
[0002]測量濕蒸汽中液相水的含量，有許多實際的需求，但至今尚沒沒有一個理想的解決方案。現有研制中的測定方法從原理上講，主要有熱力學法，光學法，示蹤與導電法，分離法，臨界速度法及利用孔板測量等。在常用的熱力學法中，又有凝結法，蒸汽空氣混合法，力口熱法等方法。
[0003]凝結法是將被抽取的飽和蒸汽式樣，在冷凝器中被冷凝成冷凝水，根據冷卻水量來推算氣相中液相水的相對比例，其具有不能在線測量的缺點。蒸汽空氣混合法的原理是將濕蒸汽的試樣與空氣相混合，其比例的選擇要保證最后的混合氣體中的蒸汽是未飽和的，混合后的空氣的濕度由濕度計測量，其需要較大的空間，而有限的空間難以保證混合后一定不存在液相水。加熱法的原理是將所抽取的飽和濕蒸汽的試樣加熱到干飽和狀態，或者過熱狀態，然后測出蒸汽試樣的流量，根據所加入的熱量以及加熱前后試樣熱力參數的變化，求出濕蒸汽的濕度，基于這種方法制成的儀器結構復雜，且位于蒸汽的主管道中，夕卜部配套設備較多，采用熱量計量，誤差較大，且不可避免。
[0004]上述熱力學方法雖然能測量濕蒸汽中液相水的含量，且與其他方法相比，原理比較簡單，應用較為容易，但是，卻不能滿足在線測量的需求，而作為工程上使用的方法，為能夠起到過程監測的功能，需能具有在線測量的功能。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有濕蒸汽中液相水含量檢測存在的不足，提供一種濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，以便能夠對濕蒸汽中液相水的含量進行在線測量。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，設置在一濕蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一閥門、第二閥門、測試容器以及加熱器。旁通管路與濕蒸汽主管道相聯通。第一閥門、第二閥門設置在旁通管路上。測試容器內裝有既定量的空氣。加熱器與測試容器相連。其中，第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構成一密閉取樣空間，測試容器上設置有壓力計、溫度計和濕度計，且測試容器通過所述第三閥門與密閉取樣空間相聯通。
[0007]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其中，所述測試容器上設置有一與外界大氣相通、以充裝/排放所述既定量的空氣的第四閥門。
[0008]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其中，所述密閉取樣空間的容積與所述測試容器的體積的比值為3%?5%。
[0009]本實用新型的有益功效在于:通過旁通在線取樣及形成封閉空間的辦法，可以在線測量被測試氣體狀態，通過狀態參數取得液相水的含量，只需配置簡單常用的附屬設備，測試過程簡單易行；并且，無需進行熱量的核算，散熱損失不影響測量精度，適用于各種壓力等級的濕蒸汽。
[0010]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置的結構原理圖；
[0012]圖2為本實用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測方法流程圖。
[0013]其中，附圖標記
[0014]11一旁通管路
[0015]12—第一閥門
[0016]13—第二閥門
[0017]14 一測試容器
[0018]15—加熱器
[0019]16一密閉取樣空間
[0020]17—壓力計
[0021]18—溫度計
[0022]19 一濕度計
[0023]110—第三閥門
[0024]111一第四閥門
[0025]20—濕蒸汽主管道
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型技術方案進行詳細的描述，以更進一步了解本實用新型的目的、方案及功效，但并非作為本實用新型所附權利要求保護范圍的限制。
[0027]參閱圖1本實用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置的結構原理圖，如圖所示，本實用新型的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，設置在一濕蒸汽主管道20上。其包括旁通管路11、第一閥門12、第二閥門13、測試容器14以及加熱器15。旁通管路11與濕蒸汽主管道20相聯通。第一閥門12、第二閥門13設置在旁通管路11上。測試容器14用于容裝既定量的空氣。加熱器15與測試容器14相連。其中，第一閥門12與第二閥門13之間的旁通管路通過一第三閥門110構成一密閉取樣空間16，測試容器14上設置有壓力計17、溫度計18和濕度計19，且測試容器14通過第三閥門110與密閉取樣空間16相聯通。從上述結構設置可以看出，本實用新型在濕蒸汽主管道20上接入一個旁通管路11，旁通管路11上的旁通管通過一個閥門(即第三閥門110)與測試容器14相連，正常工作時，旁通管作為管路的一部分，允許濕蒸汽正常通過，在測量時，關閉旁通回路上進出段的閥(即第一閥門12、第二閥門13及第三閥門110)形成一個密閉空間(B卩，密閉取樣空間16)，密閉空間內的濕蒸汽即是測試的樣本。[0028]為了方便測試容器14容裝或排放空氣，測試容器14上設置有一與外界大氣相通、以充裝/排放既定量的空氣的第四閥門111。另外，為了方便測量，密閉取樣空間的容積與測試容器的體積的比值最好為3%?5%，但在實際使用中并不以此為局限。
[0029]進一步地，參閱圖2，本實用新型提供的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，包括如下步驟:
[0030]S100，在濕蒸汽主管道上20設置一如上述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，在本步驟中，包括控制密閉取樣空間的容積與測試容器的體積的比值為3%?5%步驟。
[0031]S200，打開第一閥門12、第二閥門13，關閉第三閥門110，以在密閉取樣空間16中充滿待測試的濕蒸汽。
[0032]S300，打開第四閥門111于測試容器14中填充既定量的空氣，打開第四閥門111時，環境空氣自然狀態進行測試容器14中。。
[0033]S400，關閉第四閥門111、第一閥門12、第二閥門13，打開第三閥門110，以使濕蒸
汽與所述空氣相混合形成混合氣體。本步驟中，打開第三閥門110的目的是使測試容器14與旁通管路構成的密閉取樣空間16相連，由于測試容器14和密閉取樣空間16之間存在壓差，連通后，不同壓力的氣體會相互混合形成混合氣體。通過與測試容器14連接的儀器，測試混合后的氣體壓力，溫度，濕度即可確定此時氣體的狀態，由于測試容器14的容積是有限的，而混入測試容器的蒸汽是濕蒸汽，因此剛剛形成的混合氣體的濕度為100%，其中夾帶液相水。
[0034]S500，通過加熱器15對測試容器14內的混合氣體加熱，并通過壓力計、溫度計和濕度計分別獲取壓力值、溫度值和濕度值。本步驟中，通過加熱器15 (加熱器15優選電阻絲)對測試容器14中的混合氣體加溫，隨著溫度的升高,混合氣體中的液相水會逐漸被汽化，當氣體中夾帶的液相水完全汽化后，如果繼續加溫，混合氣體的濕度值將下降。測量濕度值出現下降時的臨界狀態值或濕度小于100%時的任何狀態值，據此即可獲得此時空氣中水蒸氣的總量。
[0035]S600，根據密閉取樣空間16的體積，測試容器14的容積，壓力計、溫度計和濕度計獲取的壓力值，溫度值和濕度值計算獲得濕蒸汽中液相水的含量。本步驟中，通過數據處理，扣除空氣中的蒸汽含量和進入的水蒸氣飽和狀態對應的蒸汽量，多于的量即是進入的濕蒸汽中包含的液相水的含量。
[0036]測試完畢后首先關閉第三閥門110，將旁通管路11與測試容器14隔斷，然后再開啟第一閥門12和第二閥門13，使旁通管路進入正常運行狀態。然后打開第四閥門111，將測試的混合氣體放空，測試容器重新被環境空氣充滿，為進行下一次測試做準備。
[0037]在所述步驟S600中，包括通過公式Hbs = Y XVb計算出進入測試容器中的飽和蒸汽對應的水量步驟S610，其中，Hbs為飽和蒸汽的重量(Kg)，Y為在測定溫度下飽和蒸汽的重度(Kg/M3)，Vb為飽和蒸汽取樣的體積(M3)。由于旁通管路和濕蒸汽主管道20通過的蒸汽具有同樣的特性，通過儀表可測知飽和蒸汽的溫度，則根據表I (見下表)，可知在此狀態下，蒸汽的重度。由于密閉取樣空間的體積是確定的，則飽和蒸汽取樣的體積即是已知的，從而可以計算出進入測試容器中的飽和蒸汽對應的水量，即，HBs。
[0038]表I飽和蒸汽的特性
[0039]
【權利要求】
1.一種濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，設置在一濕蒸汽主管道上，其特征在于，包括: 旁通管路，與所述濕蒸汽主管道相聯通； 第一閥門，設置在所述旁通管路上； 第二閥門，設置在所述旁通管路上； 測試容器，其內裝有既定量的空氣；以及 加熱器，與所述測試容器相連； 其中，所述第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構成一密閉取樣空間，所述測試容器上設置有壓力計、溫度計和濕度計，且所述測試容器通過所述第三閥門與所述密閉取樣空間相聯通。
2.根據權利要求1所述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其特征在于，所述測試容器上設置有一與外界大氣相通、以充裝/排放所述既定量的空氣的第四閥門。
3.根據權利要求2所述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其特征在于，所述密閉取樣空間的容積與所述測試容器的體積的比值為3%?5%。
【文檔編號】G01N7/00GK203587468SQ201320649401
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月21日
【發明者】于公滿 申請人:中國中元國際工程公司