本發(fā)明屬于蒸汽濕度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

自上世紀(jì)六十年代起，蒸汽濕度測(cè)量方法的研究呈現(xiàn)多樣化，但是大部分都局限于理論研究或者試驗(yàn)室條件下，相對(duì)應(yīng)用較廣的光學(xué)測(cè)量法、電容法、超聲波法以及微波諧振腔法等均對(duì)使用條件有諸多要求，不適用于高溫高壓條件下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的在線式蒸汽濕度測(cè)量。經(jīng)典熱力學(xué)法適用范圍較廣，但測(cè)量精度較差。當(dāng)前核電領(lǐng)域廣為使用的示蹤劑法需要進(jìn)行取樣檢定，才能獲得濕度結(jié)果，不能實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，其可以適應(yīng)高溫高壓的測(cè)量環(huán)境，有效提高蒸汽濕度測(cè)量的實(shí)時(shí)性以及精確性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括濕度測(cè)量裝置和取樣裝置，其中，濕度測(cè)量裝置包括加熱器、冷卻器以及流量計(jì)，濕度測(cè)量裝置中的加熱器進(jìn)出口端分別安裝有電磁閥a和電磁閥b，經(jīng)過(guò)加熱器出口的管路通過(guò)調(diào)節(jié)閥、減壓閥后與冷卻器入口相連接，冷卻器的出口經(jīng)過(guò)流量計(jì)后，與雙向閥相連接。

所述的加熱器入口端的電磁閥a前端還設(shè)有截止閥a，在加熱器出口端的電磁閥b后端還設(shè)有截止閥b。

所述的加熱器包括加熱器筒壁、加熱元件以及保溫裝置，其中，在加熱筒壁上纏繞電加熱絲或者內(nèi)置加熱元件，并在加熱器的外面包裹有保溫材料或者采用電加熱或者其他熱源方式減少散熱損失。

所述的冷卻器采用盤管式熱交換器形式。

所述的取樣裝置包括取樣頭、蒸汽引出管以及牽引桿，蒸汽引出管穿過(guò)被測(cè)管道或空間邊界，并通過(guò)柔性彎頭與取樣頭相連接，在被測(cè)管道或空間邊界側(cè)壁上安裝有缸體，位于缸體中的調(diào)節(jié)螺釘與活塞相連接，且活塞前端的牽引桿與取樣頭相連接，通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘，可利用牽引桿調(diào)整取樣頭的取樣角度，確 保取樣頭的迎流狀態(tài)。

所述的流量計(jì)通過(guò)雙向閥后，經(jīng)過(guò)雙向閥的兩條管道上分別設(shè)有截止閥c和截止閥d，其中，一條管道通過(guò)截止閥c與取樣槽相連接。

一種在線蒸汽濕度標(biāo)定系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蒸汽濕度標(biāo)定裝置和濕度測(cè)量裝置，其中，蒸汽濕度標(biāo)定裝置包括蒸汽發(fā)生裝置以及絲網(wǎng)分離器，蒸汽發(fā)生裝置通過(guò)連接法蘭與絲網(wǎng)分離器固定連接，位于絲網(wǎng)分離器上方的管道與所述的濕度測(cè)量裝置相連接，在經(jīng)過(guò)濕度測(cè)量裝置后，通過(guò)雙向閥后分別與蒸汽發(fā)生裝置和取樣槽相連接。

一種在線蒸汽濕度測(cè)量方法，該方法具體包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)設(shè)定流量值，調(diào)節(jié)取樣流量；

通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)取樣流量，將質(zhì)量流量計(jì)反饋的流量信號(hào)與所設(shè)定的流量值進(jìn)行對(duì)比，若達(dá)到設(shè)定流量，則穩(wěn)定該流量一段時(shí)間；

步驟2、利用加熱裝置加熱蒸汽至過(guò)熱狀態(tài)，并計(jì)算加熱器被測(cè)蒸汽濕度；

同步關(guān)閉加熱裝置的進(jìn)出口電磁閥，并接通加熱裝置中電加熱元件電源，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加熱裝置內(nèi)的蒸汽狀態(tài)參數(shù)，并在被加熱蒸汽達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)時(shí)，記錄數(shù)據(jù)并停止加熱，根據(jù)所記錄的過(guò)熱狀態(tài)值，計(jì)算獲得被加熱前被測(cè)蒸汽濕度；

步驟3、對(duì)加熱至過(guò)熱狀態(tài)的蒸汽冷凝后排放或回收；

將加熱裝置中過(guò)熱狀態(tài)的蒸汽通過(guò)冷凝器冷凝后排出或者流回再利用裝置。

本發(fā)明的顯著效果在于：本發(fā)明所述的一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在線濕度測(cè)量，有效提高蒸汽濕度測(cè)量的實(shí)時(shí)性及精確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中濕度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)中取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、蒸汽發(fā)生裝置；2、連接法蘭；3、絲網(wǎng)分離器；4、濕度測(cè)量裝置；5、取樣槽；6、雙向閥；7、加熱器；8、冷卻器；9、流量計(jì)；10、調(diào)節(jié)閥；11、減壓閥；12、截止閥a；13、電磁閥a；14、電磁閥b；15、截止閥b；16、截止閥c；17、截止閥d；18、取樣頭；19、蒸汽引出管；20、柔性彎頭；21、牽引桿；22、被測(cè)管道或空間邊界；23、活塞；24、缸體；25、調(diào)節(jié)螺釘。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖2、圖3所述，一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)，包括濕度測(cè)量裝置4和取樣裝置，其中，濕度測(cè)量裝置4包括加熱器7、冷卻器8以及流量計(jì)9，其中，與取樣裝置相連接的管道依次通過(guò)截止閥a12、電磁閥a13與加熱器7相連接，經(jīng)過(guò)加熱器7的管道依次與調(diào)節(jié)閥10、減壓閥11、冷卻器8以及流量計(jì)9連接后與雙向閥6相連接，并在加熱器7與調(diào)節(jié)閥10之間的管道上設(shè)有電磁閥b14和截止閥b15，經(jīng)過(guò)雙向閥6的兩條管道上分別設(shè)有截止閥c16和截止閥d17，其中，一條管道通過(guò)截止閥c16與取樣槽5相連接；加熱器7包括加熱器筒壁、加熱元件以及保溫裝置，在加熱筒壁上纏繞電加熱絲，并在加熱器7外面包裹有保溫材料，當(dāng)被測(cè)蒸汽流以穩(wěn)定的流速流經(jīng)加熱裝置時(shí)，通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)指令，同時(shí)關(guān)閉加熱器7前后兩端的電磁閥a13和電磁閥b14，加熱元件對(duì)被測(cè)介質(zhì)實(shí)施密封加熱，直到加熱至過(guò)熱態(tài)，防止水滴積聚，被測(cè)蒸汽由加熱器7頂部流入，底部流出；冷卻器8采用盤管式熱交換器形式，用于將加熱至過(guò)熱的蒸汽冷凝；取樣裝置包括取樣頭18、蒸汽引出管19以及牽引桿21，其中，穿過(guò)被測(cè)管道或空間邊界22的蒸汽引出管19，通過(guò)柔性彎頭20與取樣頭18相連接，在被測(cè)管道或空間邊界22側(cè)壁上安裝有缸體24，位于缸體24中的調(diào)節(jié)螺釘25與活塞23相連接，且活塞23前端的牽引桿21與取樣頭18相連接，通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘25，可利用牽引桿21調(diào)整取樣頭18的取樣角度，確保取樣頭的迎流狀態(tài)。

如圖1所述，一種在線蒸汽濕度標(biāo)定系統(tǒng)，包括蒸汽濕度標(biāo)定裝置和濕度測(cè)量裝置4，其中，蒸汽濕度標(biāo)定裝置包括蒸汽發(fā)生裝置1以及絲網(wǎng)分離器3，蒸汽發(fā)生裝置1通過(guò)連接法蘭2與絲網(wǎng)分離器3固定連接，位于絲網(wǎng)分離器3上方的管道與濕度測(cè)量裝置4相連接，在經(jīng)過(guò)濕度測(cè)量裝置4后，通過(guò)雙向閥6后分別與蒸汽發(fā)生裝置1和取樣槽5相連接。

一種在線蒸汽濕度測(cè)量方法，該方法具體包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)設(shè)定流量值，調(diào)節(jié)取樣流量；

通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)取樣流量，將質(zhì)量流量計(jì)反饋的流量信號(hào)與所設(shè)定的流量值進(jìn)行對(duì)比，若達(dá)到設(shè)定流量，則穩(wěn)定該流量一段時(shí)間；

步驟2、利用加熱裝置加熱蒸汽至過(guò)熱狀態(tài)，并計(jì)算加熱器被測(cè)蒸汽濕度；

同步關(guān)閉加熱裝置的進(jìn)出口電磁閥，并接通加熱裝置中電加熱元件電源， 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加熱裝置內(nèi)的蒸汽狀態(tài)參數(shù)，并在被加熱蒸汽達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)時(shí)，記錄數(shù)據(jù)并停止加熱，根據(jù)所記錄的過(guò)熱狀態(tài)值，計(jì)算獲得被加熱前被測(cè)蒸汽濕度；

步驟3、對(duì)加熱至過(guò)熱狀態(tài)的蒸汽冷凝后排放或回收；

將加熱裝置中過(guò)熱狀態(tài)的蒸汽通過(guò)冷凝器冷凝后排出或者流回再利用裝置。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及蒸汽濕度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括濕度測(cè)量裝置和取樣裝置，其中，濕度測(cè)量裝置包括加熱器、冷卻器以及流量計(jì)，濕度測(cè)量裝置中的加熱器進(jìn)出口端分別安裝有電磁閥A和電磁閥B，經(jīng)過(guò)加熱器出口的管路通過(guò)調(diào)節(jié)閥、減壓閥后與冷卻器入口相連接，冷卻器的出口經(jīng)過(guò)流量計(jì)后，與雙向閥相連接。本發(fā)明所述的一種在線蒸汽濕度測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在線濕度測(cè)量，有效提高蒸汽濕度測(cè)量的實(shí)時(shí)性及精確性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉妍;李序東;王艷芝;吳瑾;張坤;施慧烈;王先元
受保護(hù)的技術(shù)使用者：核動(dòng)力運(yùn)行研究所;中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.31
技術(shù)公布日：2017.07.07