[发明专利]一种混合式蒸汽发生系统和流量分配方法

权利要求书

1.一种混合式蒸汽发生系统，其特征在于：由液态温度测点(1)、液态压力测点(2)、液态流量测点一(3)、第一阀门(4)、液态流量测点二(5)、混合器一(6)、混合器二(7)、分流板(8)、用户一(9)、汽态温度测点(10)、汽态压力测点(11)、第二阀门(12)、第三阀门(13)、液位监测装置(14)、用户二(15)、第四阀门(16)、混合汽温度测点一(17)、混合汽压力测点一(18)、混合汽温度测点二(19)和混合汽压力测点二(20)组成；

所述用户一(9)出口工质相态为液态，液态工质分为两路，一路通过第一阀门(4)与混合器一(6)液态入口连接，另一路通过第四阀门(16)与混合器二(7)液态入口连接；用户二(15)出口工质相态为汽态，汽态工质分为两路，一路通过第二阀门(12)与混合器二(7)汽态入口连接，另一路通过第三阀门(13)与混合器一(6)汽态入口连接；混合器一(6)和混合器二(7)内上部接近液态入口位置设有分流板(8)，混合器一(6)和混合器二(7)内下部设有液位监测装置(14)，混合器一(6)蒸汽出口与用户一(9)入口连接，混合器二(7)蒸汽出口与用户二(15)入口连接；液态温度测点(1)、液态压力测点(2)和液态流量测点一(3)布置在用户一(9)出口总管路上，液态流量测点二(5)布置在第一阀门(4)与混合器一(6)之间，汽态温度测点(10)和汽态压力测点(11)布置在用户二(15)出口总管路上，混合汽温度测点一(17)和混合汽压力测点一(18)布置在混合器一(6)出口蒸汽管路上，混合汽温度测点二(19)和混合汽压力测点二(20)布置在混合器二(7)出口蒸汽管路上。

2.根据权利要求1所述的一种混合式蒸汽发生系统，其特征在于：所述温度、压力和流量测点获取的数据用于计算通往混合器一(6)和混合器二(7)的质量流量比例。

3.根据权利要求1所述的一种混合式蒸汽发生系统，其特征在于：所述液位监测装置(14)用于间接反映混合器一(6)和混合器二(7)内的热交换状态。

4.权利要求1至3任一项所述的一种混合式蒸汽发生系统的流量分配方法，其特征在于：具体如下：

用户一(9)出口液体工质分为两部分，一部分通过第一阀门(4)的控制进入混合器一(6)，另一部分通过第四阀门(16)的控制进入混合器二(7)；同时，用户二(15)出口汽态工质也分为两部分，一部分通过第三阀门(13)的控制进入混合器一(6)，另一部分通过第二阀门(12)的控制进入混合器二(7)；在混合器一(6)中液态工质与汽态工质混合换热后变为蒸汽，蒸汽随后全部进入用户一(9)，混合器二(7)中液态工质与汽态工质混合换热后变为蒸汽，蒸汽随后全部进入用户二(15)；分流板(8)用于强化液体工质和汽态工质的之间换热，第二阀门(12)和第三阀门(13)的阀门开度根据液位监测装置(14)的示数进行调整；

为实现用户一(9)的进口汽态工质和出口液态工质的质量流量相等，以及用户二(15)的进口汽态工质和出口液态工质的质量流量相等，系统运行还需使用以下流量分配方法：

液态温度测点(1)、液态压力测点(2)、液态流量测点一(3)、液态流量测点二(5)、汽态温度测点(10)、汽态压力测点(11)、混合汽温度测点一(17)、混合汽压力测点一(18)、混合汽温度测点二(19)和混合汽压力测点二(20)测得的数据分别用t_L、p_L、m_L、m_L,1、t_V、p_V、t₁、p₁、t₂和p₂表示，用户二15出口汽态工质的质量流量未知并用m_V表示，工质的热力学比焓使用函数h(t,p)表示，系统运行过程中须保持t₁和t₂相等、p₁和p₂相等，液位监测装置(14)监测到的液位高度稳定，则通往混合器一(6)的液态工质流量比例为，

h(t_L,p_L)·m_L+h(t_V,p_V)·m_V＝(m_L+m_V)·h(t₁,p₁)

用户一(9)出口设有液态流量测点一(3)，第一阀门(4)与混合器一(6)之间设有液态流量测点二(5)，通过流量监测以及调整第一阀门(4)和第四阀门(16)的开度，保证m_L,1与m_L的比值符合上述计算式，就能实现用户一(9)和用户二(15)进出口质量流量相等。