[发明专利]一种船用蒸汽蓄热器的温度不均匀性测量装置

说明书

技术领域

本发明属于蒸汽蓄热器技术领域，涉及一种船用蒸汽蓄热器的温度不均匀性测量装置。

背景技术

船用蒸汽蓄热器是航空母舰上蒸汽弹射系统的重要部件之一，具有充、放汽时间短，瞬时蒸汽产量大等特点，它是实现较大供汽能力向极大供汽能力转换的关键设备，它的应用不仅优化了锅炉的容量，同时缓解了负荷扰动对于锅炉的影响，提高船舶的机动性。

船用蒸汽蓄热器的充汽过程是一种充热蒸汽与蓄热器内低温饱和水混合并进行强制对流换热的热力过程，该混合过程能否充分、迅速的进行，直接影响到其内部温度分布的不均匀性，进而对充汽性能产生影响。如果混合不充分，则未凝结蒸汽量将大大增加，使得汽空间压力迅速上升至规定值，充汽过程很快结束，但此时蓄热器内的整个水部由于温度分布不均匀而仍处于过冷状态，很可能造成蒸汽蓄热器所储存的能量不能满足弹射的用汽需求，使得舰载机不能够在有限的甲板距离内加速起飞，这将严重限制航空母舰在战时的战力输送能力。同时，船用蒸汽蓄热器的放汽过程是一个降压自蒸发过程，产生蒸汽的速率以及蒸汽的品质直接关系到弹射过程能否顺利进行，而放汽过程中，水空间汽化核心的存在、汽泡的生成与逸出也会形成水空间的温度不均匀分布。鉴于船用蒸汽蓄热器的温度不均匀性分布对于保证弹射装置高效、安全、稳定地运行具有重要意义，发明了一种船用蒸汽蓄热器的温度不均匀性测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用蒸汽蓄热器的温度不均匀性测量装置，解决了由于船用蒸汽蓄热器内部温度分布不均匀，现有的设备不能真实测量反应内部温度情况，且现有测量设备结构复杂的问题。

本发明所采用的技术方案是包括船用蒸汽蓄热器筒体，船用蒸汽蓄热器筒体横向摆放，船用蒸汽蓄热器筒体内部下方安装有的水空间放汽集箱，水空间放汽集箱与充汽管路相连，船用蒸汽蓄热器筒体外部上方设有第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，船用蒸汽蓄热器筒体上方还设有放汽管路，可将蒸汽蓄热器筒体内产生的蒸汽排出，第一多点热电偶和第二多点热电偶一端置于船用蒸汽蓄热器筒体内部，另一端伸出船用蒸汽蓄热器筒体并分别通过信号线连接外部的数据采集仪，采集和记录热电偶的测量结果，第一多点热电偶伸入的一端置于水空间放汽集箱旁，第二多点热电偶伸入的一端远离水空间放汽集箱，水空间放汽集箱上设有多个喷汽嘴，水空间放汽集箱置于蒸汽蓄热器筒体内部的蓄水中，第一多点热电偶和第二多点热电偶的一部分置于蒸汽蓄热器筒体内部的蓄水中，蒸汽蓄热器筒体上还设有水位计，可观察到内部水位情况，蒸汽蓄热器筒体底部设有排水管路和排污管路，可将内部的水排出，蒸汽蓄热器筒体还连接有补水管路。

进一步，所述第一压力传感器位于充汽管路进入船用蒸汽蓄热器筒体的一端，第二压力传感器位于置于船用蒸汽蓄热器筒体中部的放汽管路旁，第三压力传感器位于第一多点热电偶和第二多点热电偶之间。

进一步，所述第一多点热电偶与船用蒸汽蓄热器筒体中心径向截面距离205mm处和船用蒸汽蓄热器筒体中心轴向竖直截面164mm的位置，所述第二多点热电偶距离船用蒸汽蓄热器筒体中心径向截面718mm的位置。

进一步，所述第一多点热电偶和第二多点热电偶上均设置有10个温度传感器、第一多点热电偶与第二多点热电偶上的10个温度传感器高度一一对应一致。

进一步，所述第一多点热电偶和第二多点热电偶上的10个温度传感器均采用不均匀布置的原则，下部设置的7个温度传感器间距为50mm，上部设置的3个温度传感器间距为100mm，下部最上面的温度传感器和上部最下面的温度传感器间距为140mm。

进一步，所述船用蒸汽蓄热器筒体筒径为800mm，下部7个温度传感器用以测量水中不同高度的温度，上部的3个温度传感器用以测量汽空间不同高度的温度。

进一步，所述的第一多点热电偶与第二多点热电偶管壳直径为6.35mm。

本发明的有益效果是装置简单，通过该装置可以更加方便、真实地呈现船用蒸汽蓄热器内的温度分布情况。

附图说明

图1是船用蒸汽蓄热器实验装置及测量装置图；

图2是第一多点热电偶的位置布置图；

图3是第二多点热电偶的位置布置图。

图中，1.船用蒸汽蓄热器筒体，2.充汽管路，3.旁通管路，4.第一压力传感器，5.第二压力传感器，6.放汽管路，7.第一多点热电偶，8.第三压力传感器，9.第二多点热电偶，10.水位计，11.数据采集仪，12.水空间放汽集箱，13.排水管路，14.排污管路，15.补水管路，16.温度传感器。