[发明专利]一种差压式蒸汽干度测量仪及计算方法

说明书

本发明涉及一种差压式蒸汽干度测量仪及计算方法，它包括蒸汽取样器、温度变送器、差压及压力变送器、以及干度计算器，蒸汽取样器包括一段主管路和截止针阀引压软管，温度变送器、差压变送器及压力变送器均连接到干度计算器并通过干度计算器运算最终得到准确干度值；本发明稳定性好、测量精度高、结构简单、造价低廉、并且操作简单，可以广泛的应用于工程实践中，还具有动态响应速度快，连续实时显示和记录功能强，维护量小等优点，对于饱和蒸汽的热量测量和鉴别蒸汽质量有重要意义，应用及发展前景极为广阔。

技术领域

本发明涉及蒸汽干度测试技术领域，更具体地说，本发明涉及一种差压式蒸汽干度测量仪及计算方法。

背景技术

蒸汽干度是湿蒸汽的重要参数，它直接影响着蒸汽流量和热量的准确计量。干度是汽、液两相流特有的重要参数，它不能像压力和温度那样直接测量，虽然干度在实际应用中很重要，但由于汽、液两相流的复杂性和汽、液之间相变的随时性，致使蒸汽干度的测量已成为国际上一直没有很好解决的一个难题。目前，国内外对于蒸汽干度测量方法很多，主要有分为三大类：化验法、非热力学法、和热力学法。

1、化验法

化验法是从过路入口水和锅炉出口蒸汽汽水分离器分离后分别取样，然后用滴定法确定入口水和出口饱和水中的盐(钙镁离子)的含量变化，来计算蒸汽的干度的。这种方法的不足在于(1)它不适宜依次来制成实时测量仪器；(2) 它只能对锅炉的干度进行测量，对蒸汽输送过程中的干度的测量却失去了作用。

2、非热力法

非热力法主要有光学法、全息摄影法、点学法等等，由于非热力法在目前的工程应用中还存在较大的局限性，并且这类方法制造的仪器普遍存在造价昂贵、适应性差、精度不高和使用寿命不理想等问题。

3、热力学法

热力学法主要有节流法、蒸汽空气混合法、加热法、相分离法、凝结法等。其中加热法具有测量原理简单、受待测蒸汽参数影响小、测量范围宽的特点。但这些方法都由于不同的原因难以推广应用。

因此，有必要开发出一种差压式蒸汽干度测量仪及计算方法。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种差压式蒸汽干度测量仪及计算方法，提供一种稳定性好、测量精度高、结构简单、造价低廉、并且操作简单，可以广泛地应用于工程实践中的差压式蒸汽干度测量仪及计算方法，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明差压式蒸汽干度测量仪及计算方法，一种差压式蒸汽干度测量仪及计算方法，其特征在于：包括有蒸汽取样器、温度变送器、差压变送器、压力变送器及干度计算器组成，所述蒸汽取样器分别连接温度变送器、差压变送器和压力变送器，所述蒸汽取样器设有高压A端和低压B端，并连接差压变送器，所述A端和B端各设置有一个截止针阀，所述温度变送器、差压变送器、压力变送器分别把温度、差压和压力物理量的变化，经过测量并转换成标准的电信号，传送给干度计算器进行运算；

所述蒸汽干度计算方法如下：

a.差压变送器3通过对高压端A和低压端B的压力值的检测，并计算出高压端A和低压端B的差压值；

b.干度计算器6，根据接收到的差压、压力和温度的信号，以及仪表给定的h值和g值计算出湿蒸汽密度，然后由这个湿蒸汽密度和密度补偿共同参与干度的运算，即蒸汽干度：

其中，ρ_水＝874.834-23.467×P^0.9 (kg/m³)

ρ_汽＝0.14871×P²+3.79696×P+2.69231(kg/m³)

式中：X为蒸汽干度(％)