一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，包括圓柱形橫向擺放的船用蒸汽蓄熱器筒體，內(nèi)部下方安裝有的水空間放汽集箱，水空間放汽集箱通過(guò)充汽管路與外部的旁通管路相連，船用蒸汽蓄熱器筒體外部上方設(shè)有三個(gè)傳感器、放汽管路，2個(gè)多點(diǎn)熱電偶一端置于船用蒸汽蓄熱器筒體內(nèi)部，另一端伸出船用蒸汽蓄熱器筒體并分別通過(guò)信號(hào)線連接外部的數(shù)據(jù)采集儀，其中一個(gè)熱電偶置于水空間放汽集箱旁，另一個(gè)遠(yuǎn)離水空間放汽集箱，蒸汽蓄熱器筒體上還設(shè)有水位計(jì)，蒸汽蓄熱器筒體底部設(shè)有排水管路和排污管路，蒸汽蓄熱器筒體還連接有補(bǔ)水管路。本發(fā)明的有益效果是裝置簡(jiǎn)單，通過(guò)該裝置可以更加方便、真實(shí)地呈現(xiàn)蓄熱器內(nèi)的溫度分布情況。
【專利說(shuō)明】一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于蒸汽蓄熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 船用蒸汽蓄熱器是航空母艦上蒸汽彈射系統(tǒng)的重要部件之一，具有充、放汽時(shí)間 短，瞬時(shí)蒸汽產(chǎn)量大等特點(diǎn)，它是實(shí)現(xiàn)較大供汽能力向極大供汽能力轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備，它的 應(yīng)用不僅優(yōu)化了鍋爐的容量，同時(shí)緩解了負(fù)荷擾動(dòng)對(duì)于鍋爐的影響，提高船舶的機(jī)動(dòng)性。
[0003] 船用蒸汽蓄熱器的充汽過(guò)程是一種充熱蒸汽與蓄熱器內(nèi)低溫飽和水混合并進(jìn)行 強(qiáng)制對(duì)流換熱的熱力過(guò)程，該混合過(guò)程能否充分、迅速的進(jìn)行，直接影響到其內(nèi)部溫度分布 的不均勻性，進(jìn)而對(duì)充汽性能產(chǎn)生影響。如果混合不充分，則未凝結(jié)蒸汽量將大大增加，使 得汽空間壓力迅速上升至規(guī)定值，充汽過(guò)程很快結(jié)束，但此時(shí)蓄熱器內(nèi)的整個(gè)水部由于溫 度分布不均勻而仍處于過(guò)冷狀態(tài)，很可能造成蒸汽蓄熱器所儲(chǔ)存的能量不能滿足彈射的用 汽需求，使得艦載機(jī)不能夠在有限的甲板距離內(nèi)加速起飛，這將嚴(yán)重限制航空母艦在戰(zhàn)時(shí) 的戰(zhàn)力輸送能力。同時(shí)，船用蒸汽蓄熱器的放汽過(guò)程是一個(gè)降壓自蒸發(fā)過(guò)程，產(chǎn)生蒸汽的速 率以及蒸汽的品質(zhì)直接關(guān)系到彈射過(guò)程能否順利進(jìn)行，而放汽過(guò)程中，水空間汽化核心的 存在、汽泡的生成與逸出也會(huì)形成水空間的溫度不均勻分布。鑒于船用蒸汽蓄熱器的溫度 不均勻性分布對(duì)于保證彈射裝置高效、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行具有重要意義，發(fā)明了一種船用蒸 汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，解決了由 于船用蒸汽蓄熱器內(nèi)部溫度分布不均勻，現(xiàn)有的設(shè)備不能真實(shí)測(cè)量反應(yīng)內(nèi)部溫度情況，且 現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是包括船用蒸汽蓄熱器筒體，船用蒸汽蓄熱器筒體橫向 擺放，船用蒸汽蓄熱器筒體內(nèi)部下方安裝有的水空間放汽集箱，水空間放汽集箱與充汽管 路相連，船用蒸汽蓄熱器筒體外部上方設(shè)有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力 傳感器，船用蒸汽蓄熱器筒體上方還設(shè)有放汽管路，可將蒸汽蓄熱器筒體內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽排 出，第一多點(diǎn)熱電偶和第二多點(diǎn)熱電偶一端置于船用蒸汽蓄熱器筒體內(nèi)部，另一端伸出船 用蒸汽蓄熱器筒體并分別通過(guò)信號(hào)線連接外部的數(shù)據(jù)采集儀，采集和記錄熱電偶的測(cè)量結(jié) 果，第一多點(diǎn)熱電偶伸入的一端置于水空間放汽集箱旁，第二多點(diǎn)熱電偶伸入的一端遠(yuǎn)離 水空間放汽集箱，水空間放汽集箱上設(shè)有多個(gè)噴汽嘴，水空間放汽集箱置于蒸汽蓄熱器筒 體內(nèi)部的蓄水中，第一多點(diǎn)熱電偶和第二多點(diǎn)熱電偶的一部分置于蒸汽蓄熱器筒體內(nèi)部的 蓄水中，蒸汽蓄熱器筒體上還設(shè)有水位計(jì)，可觀察到內(nèi)部水位情況，蒸汽蓄熱器筒體底部設(shè) 有排水管路和排污管路，可將內(nèi)部的水排出，蒸汽蓄熱器筒體還連接有補(bǔ)水管路。
[0006] 進(jìn)一步，所述第一壓力傳感器位于充汽管路進(jìn)入船用蒸汽蓄熱器筒體的一端，第 二壓力傳感器位于置于船用蒸汽蓄熱器筒體中部的放汽管路旁，第三壓力傳感器位于第一 多點(diǎn)熱電偶和第二多點(diǎn)熱電偶之間。
[0007] 進(jìn)一步，所述第一多點(diǎn)熱電偶與船用蒸汽蓄熱器筒體中心徑向截面距離205mm處 和船用蒸汽蓄熱器筒體中心軸向堅(jiān)直截面164_的位置，所述第二多點(diǎn)熱電偶距離船用蒸 汽蓄熱器筒體中心徑向截面718_的位置。
[0008] 進(jìn)一步，所述第一多點(diǎn)熱電偶和第二多點(diǎn)熱電偶上均設(shè)置有10個(gè)溫度傳感器、第 一多點(diǎn)熱電偶與第二多點(diǎn)熱電偶上的10個(gè)溫度傳感器高度一一對(duì)應(yīng)一致。
[0009] 進(jìn)一步，所述第一多點(diǎn)熱電偶和第二多點(diǎn)熱電偶上的10個(gè)溫度傳感器均采用不 均勻布置的原則，下部設(shè)置的7個(gè)溫度傳感器間距為50mm，上部設(shè)置的3個(gè)溫度傳感器間距 為100mm，下部最上面的溫度傳感器和上部最下面的溫度傳感器間距為140mm。
[0010] 進(jìn)一步，所述船用蒸汽蓄熱器筒體筒徑為800mm，下部7個(gè)溫度傳感器用以測(cè)量水 中不同高度的溫度，上部的3個(gè)溫度傳感器用以測(cè)量汽空間不同高度的溫度。
[0011] 進(jìn)一步，所述的第一多點(diǎn)熱電偶與第二多點(diǎn)熱電偶管殼直徑為6. 35mm。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是裝置簡(jiǎn)單，通過(guò)該裝置可以更加方便、真實(shí)地呈現(xiàn)船用蒸汽 蓄熱器內(nèi)的溫度分布情況。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是船用蒸汽蓄熱器實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)量裝置圖；
[0014] 圖2是第一多點(diǎn)熱電偶的位置布置圖；
[0015] 圖3是第二多點(diǎn)熱電偶的位置布置圖。
[0016] 圖中，1.船用蒸汽蓄熱器筒體，2.充汽管路，3.旁通管路，4.第一壓力傳感器， 5.第二壓力傳感器，6.放汽管路，7.第一多點(diǎn)熱電偶，8.第三壓力傳感器，9.第二多點(diǎn)熱電 偶，10.水位計(jì)，11.數(shù)據(jù)采集儀，12.水空間放汽集箱，13.排水管路，14.排污管路，15.補(bǔ) 水管路，16.溫度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018] 本發(fā)明的目的在于提供一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，該裝置在 保證對(duì)充、放汽過(guò)程中蒸汽蓄熱器內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)影響最小的基礎(chǔ)上，能夠測(cè)量船用蒸汽蓄 熱器內(nèi)溫度場(chǎng)的不均勻性分布，并量化溫度不均勻性的程度。
[0019] 本發(fā)明如圖1所示，包括船用蒸汽蓄熱器筒體1，船用蒸汽蓄熱器筒體1橫向擺放， 船用蒸汽蓄熱器筒體1內(nèi)部下方安裝有的水空間放汽集箱12,水空間放汽集箱12與充汽 管路2相連，船用蒸汽蓄熱器筒體1外部上方設(shè)有第一壓力傳感器4、第二壓力傳感器5和 第三壓力傳感器8,船用蒸汽蓄熱器筒體1上方還設(shè)有放汽管路6,可將蒸汽蓄熱器筒體1 內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽排出，第一多點(diǎn)熱電偶7和第二多點(diǎn)熱電偶9 一端置于船用蒸汽蓄熱器筒體 1內(nèi)部，另一端伸出船用蒸汽蓄熱器筒體1并分別通過(guò)信號(hào)線連接外部的數(shù)據(jù)采集儀11，采 集和記錄熱電偶的測(cè)量結(jié)果，第一多點(diǎn)熱電偶7伸入的一端置于水空間放汽集箱12旁，第 二多點(diǎn)熱電偶9伸入的一端遠(yuǎn)離水空間放汽集箱12,水空間放汽集箱12上設(shè)有多個(gè)噴汽 嘴，水空間放汽集箱12置于蒸汽蓄熱器筒體1內(nèi)部的蓄水中，第一多點(diǎn)熱電偶7和第二多 點(diǎn)熱電偶9的一部分置于蒸汽蓄熱器筒體1內(nèi)部的蓄水中，蒸汽蓄熱器筒體1上還設(shè)有水 位計(jì)10,可觀察到內(nèi)部水位情況，蒸汽蓄熱器筒體1底部設(shè)有排水管路13和排污管路14， 可將內(nèi)部的水排出，蒸汽蓄熱器筒體1還連接有補(bǔ)水管路15。
[0020] 第一壓力傳感器4位于充汽管路2進(jìn)入船用蒸汽蓄熱器筒體1的一端，第二壓力 傳感器5位于置于船用蒸汽蓄熱器筒體1中部的放汽管路6旁，第三壓力傳感器8位于第 一多點(diǎn)熱電偶7和第二多點(diǎn)熱電偶9之間。如圖1、圖2和圖3所示，其中第一多點(diǎn)熱電偶 7與船用蒸汽蓄熱器筒體1中心徑向截面距離205mm處和船用蒸汽蓄熱器筒體1中心軸向 堅(jiān)直截面164_的位置，即在水空間放汽集箱12旁，第二多點(diǎn)熱電偶9距離船用蒸汽蓄熱 器筒體1中心徑向截面718mm的位置，即遠(yuǎn)離水空間放汽集箱12的位置。第一多點(diǎn)熱電偶 7和第二多點(diǎn)熱電偶9上均設(shè)置有10個(gè)溫度傳感器16、第一多點(diǎn)熱電偶7與第二多點(diǎn)熱電 偶9上的10個(gè)溫度傳感器16高度一一對(duì)應(yīng)一致，用來(lái)測(cè)量船用蒸汽蓄熱器筒體1內(nèi)不同分 層處工質(zhì)的溫度。第一多點(diǎn)熱電偶7和第二多點(diǎn)熱電偶9上的溫度傳感器16均采用不均 勻布置的原則，下部設(shè)置的7個(gè)溫度傳感器16間距為50mm，上部設(shè)置的3個(gè)溫度傳感器16 間距為100mm，下部最上面的溫度傳感器16和上部最下面的溫度傳感器16間距為140mm。 船用蒸汽蓄熱器筒體1筒徑為800mm，內(nèi)部的水位在400mm左右，下部7個(gè)溫度傳感器16用 以測(cè)量水中不同高度的溫度，上部的3個(gè)溫度傳感器16用以測(cè)量汽空間不同高度的溫度。 考慮所述的第一多點(diǎn)熱電偶7與第二多點(diǎn)熱電偶9會(huì)對(duì)船用蒸汽蓄熱器1內(nèi)的流場(chǎng)分布以 及換熱產(chǎn)生影響，因此選用管殼直徑很小，均為6. 35_。
[0021] 本發(fā)明的目的在于提供一種可以測(cè)量并且量化船用蒸汽蓄熱器1內(nèi)溫度分布不 均勻性程度的測(cè)量裝置，通過(guò)該裝置可以更加方便、真實(shí)地呈現(xiàn)蓄熱器內(nèi)的溫度分布情況。
[0022] 本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：
[0023] 1、采用的第一多點(diǎn)熱電偶7與第二多點(diǎn)熱電偶9上均置有10個(gè)溫度傳感器16,與 以往需要插入10個(gè)熱電偶方法相比，本裝置對(duì)蓄熱器內(nèi)部流場(chǎng)的影響更小，同時(shí)為了避免 安裝的多點(diǎn)熱電偶對(duì)船用蒸汽蓄熱器1內(nèi)部的流場(chǎng)分布以及換熱造成影響，本發(fā)明中采用 的兩個(gè)多點(diǎn)熱電偶管殼直徑很小，僅為6. 35mm。
[0024] 2、本發(fā)明中采用的第一多點(diǎn)熱電偶7與第二多點(diǎn)熱電偶9上的溫度傳感器16均 采用不均勻布置的原則，這樣的布置主要由于高溫高壓的過(guò)熱蒸汽在充入船用蒸汽蓄熱器 1時(shí)首先進(jìn)入水空間放汽集箱12,然后由水空間放汽集箱12上的噴嘴噴出與周圍冷水進(jìn)行 換熱，這就造成水空間的溫度分布不均勻性更加強(qiáng)烈，而汽空間的溫度分布不均勻性較弱， 因此采用上述的不均勻布置方案。
[0025] 3、本發(fā)明中采用的第一多點(diǎn)熱電偶7與第二多點(diǎn)熱電偶9分別測(cè)量船用蒸汽蓄 熱器1內(nèi)靠近水空間放汽集箱12的溫度分布及遠(yuǎn)離水空間放汽集箱12的溫度分布，其中 第一多點(diǎn)熱電偶7與第二多點(diǎn)熱電偶9上的10個(gè)溫度傳感器16 -一對(duì)應(yīng)，均處于同一水 平面上，通過(guò)兩個(gè)多點(diǎn)熱電偶的測(cè)量結(jié)果的對(duì)比分析能夠更加精確的得出船用蒸汽蓄熱器 1內(nèi)的溫度分布，避免由于一個(gè)熱電偶測(cè)量結(jié)果的偶然性以及水空間放汽集箱12附近噴射 的蒸汽對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響，同時(shí)通過(guò)比對(duì)兩個(gè)熱電偶的測(cè)量結(jié)果可以得出水空間放汽 集箱12軸向上的溫度不均勻分布情況。
[0026] 上述實(shí)施例并非是對(duì)本發(fā)明的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是本發(fā)明的 基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出 或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，其特征在于：包括船用蒸汽蓄熱器 筒體（1)，船用蒸汽蓄熱器筒體（1)橫向擺放，船用蒸汽蓄熱器筒體（1)內(nèi)部下方安裝有 的水空間放汽集箱（12)，水空間放汽集箱（12)與充汽管路（2)相連，船用蒸汽蓄熱器筒體 (1)外部上方設(shè)有第一壓力傳感器（4)、第二壓力傳感器（5)和第三壓力傳感器（8)，船用蒸 汽蓄熱器筒體（1)上方還設(shè)有放汽管路（6)，可將蒸汽蓄熱器筒體（1)內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽排出， 第一多點(diǎn)熱電偶（7)和第二多點(diǎn)熱電偶（9) 一端置于船用蒸汽蓄熱器筒體（1)內(nèi)部，另一 端伸出船用蒸汽蓄熱器筒體（1)并分別通過(guò)信號(hào)線連接外部的數(shù)據(jù)采集儀（11)，采集和記 錄熱電偶的測(cè)量結(jié)果，第一多點(diǎn)熱電偶（7)伸入的一端置于水空間放汽集箱（12)旁，第二 多點(diǎn)熱電偶（9)伸入的一端遠(yuǎn)離水空間放汽集箱（12)，水空間放汽集箱（12)上設(shè)有多個(gè)噴 汽嘴，水空間放汽集箱（12)置于蒸汽蓄熱器筒體（1)內(nèi)部的蓄水中，第一多點(diǎn)熱電偶（7) 和第二多點(diǎn)熱電偶（9)的一部分置于蒸汽蓄熱器筒體（1)內(nèi)部的蓄水中，蒸汽蓄熱器筒體 (1)上還設(shè)有水位計(jì)（10)，可觀察到內(nèi)部水位情況，蒸汽蓄熱器筒體（1)底部設(shè)有排水管路 (13)和排污管路（14)，可將內(nèi)部的水排出，蒸汽蓄熱器筒體（1)還連接有補(bǔ)水管路（15)。
2. 按照權(quán)利要求1所述一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，其特征在于： 所述第一壓力傳感器（4)位于充汽管路（2)進(jìn)入船用蒸汽蓄熱器筒體（1)的一端，第二壓 力傳感器（5)位于置于船用蒸汽蓄熱器筒體（1)中部的放汽管路（6)旁，第三壓力傳感器 (8)位于第一多點(diǎn)熱電偶（7)和第二多點(diǎn)熱電偶（9)之間。
3. 按照權(quán)利要求1所述一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，其特征在于： 所述第一多點(diǎn)熱電偶（7)與船用蒸汽蓄熱器筒體（1)中心徑向截面距離205mm處和船用蒸 汽蓄熱器筒體（1)中心軸向堅(jiān)直截面164_的位置，所述第二多點(diǎn)熱電偶（9)距離船用蒸 汽蓄熱器筒體（1)中心徑向截面718mm的位置。
4. 按照權(quán)利要求3所述一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，其特征在于： 所述第一多點(diǎn)熱電偶（7)和第二多點(diǎn)熱電偶（9)上均設(shè)置有10個(gè)溫度傳感器（16)、第一多 點(diǎn)熱電偶（7)與第二多點(diǎn)熱電偶（9)上的10個(gè)溫度傳感器（16)高度一一對(duì)應(yīng)一致。
5. 按照權(quán)利要求4所述一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，其特征在于： 所述第一多點(diǎn)熱電偶（7)和第二多點(diǎn)熱電偶（9)上的溫度傳感器（16)均采用不均勻布置 的原則，下部設(shè)置的7個(gè)溫度傳感器（16)間距為50mm，上部設(shè)置的3個(gè)溫度傳感器（16) 間距為100mm，下部最上面的溫度傳感器（16)和上部最下面的溫度傳感器（16)間距為 140mm〇
6. 按照權(quán)利要求1所述一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，其特征在于： 所述船用蒸汽蓄熱器筒體（1)筒徑為800_，下部7個(gè)溫度傳感器（16)用以測(cè)量水中不同 高度的溫度，上部的3個(gè)溫度傳感器（16)用以測(cè)量汽空間不同高度的溫度。
7. 按照權(quán)利要求1所述一種船用蒸汽蓄熱器的溫度不均勻性測(cè)量裝置，其特征在于： 所述的第一多點(diǎn)熱電偶（7)與第二多點(diǎn)熱電偶（9)管殼直徑為6.35mm。
【文檔編號(hào)】G01N25/20GK104111271SQ201410330777
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】孫寶芝, 郭家敏, 劉尚華, 史建新, 李彥軍, 張國(guó)磊, 宋福元, 楊龍濱, 李曉明, 張鵬, 韓懷志 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)