本發(fā)明涉及一種閃蒸現(xiàn)象參數(shù)測量系統(tǒng)，具體地，涉及一種應(yīng)用于管道汽液兩相流閃蒸現(xiàn)象參數(shù)的測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

閃蒸是高壓的飽和或者過冷液體進(jìn)入低壓的容器或者管道中，由于壓力的突然降低使這些液體工況參數(shù)達(dá)到飽和并迅速產(chǎn)生蒸汽的現(xiàn)象。由于閃蒸后產(chǎn)生兩相流體為極度不平衡的兩相混合流動，因此其參數(shù)測量具有較大困難。

在閃蒸現(xiàn)象的測量中，首先需要考慮測點設(shè)置對于閃蒸過程的影響，過多和過于突出的測點設(shè)置會改變閃蒸結(jié)果，導(dǎo)致測量參數(shù)偏離實際結(jié)果。其次，還需要考慮閃蒸現(xiàn)象中存在的空化作用對測量系統(tǒng)的影響，由于空化作用會讓測量系統(tǒng)引入較大噪聲導(dǎo)致信號難以處理。最后，由于閃蒸產(chǎn)生的兩相流動是不平衡兩相流動，因此在流動過程中工況參數(shù)仍然會發(fā)生變化，因此對流道沿程各個狀態(tài)點的監(jiān)測也是必須要考慮的。

目前對于兩相流的精確測量包括PIV(粒子成像測試)和高速攝影等手段，這些手段都是基于可視化觀測手段實現(xiàn)的，因此在本試驗測量系統(tǒng)中，可視化觀測也是測量方案之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于管道汽液兩相流閃蒸現(xiàn)象參數(shù)的測量系統(tǒng)，其通過對測點的布置以及對測點的安裝，可以有效避免由于溫度測點、壓力測點等的布置對兩相流動產(chǎn)生的影響，同時能穩(wěn)定且精確地監(jiān)測閃蒸產(chǎn)生的兩相流動溫度壓力參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種應(yīng)用于管道汽液兩相流閃蒸現(xiàn)象參數(shù)的測量系統(tǒng)，其特征在于，其包括壓力測點、壓差測點、可視化觀測段、閃蒸發(fā)生段、溫度測點、降壓設(shè)施、單向流體段，可視化觀測段位于降壓設(shè)施的右側(cè)，壓差測點包括相連的左測點和右側(cè)點，壓差測點的左測點位于降壓設(shè)施的左側(cè)，壓差測點的右測點位于可視化觀測段的右側(cè)，壓力測點位于壓差測點的左測點的左側(cè)，單向流體段位于壓力測點的左側(cè)，溫度測點位于壓差測點的右測點的右側(cè)，閃蒸發(fā)生段位于溫度測點的右側(cè)。

優(yōu)選地，所述壓力測點通過一個壓力接頭與一個引壓管、一個壓力變送器連接，所述壓力接頭與壓力測點之間采用螺紋連接，并采用墊片進(jìn)行密封，所述壓力測點為單個布置。

優(yōu)選地，所述溫度測點通過一個溫度接頭與一個K型鎧裝熱電偶相連，所述溫度接頭與溫度測點之間采用螺紋連接，并采用墊片進(jìn)行密封，所述溫度測點采用對稱布置。

優(yōu)選地，所述溫度測點用作電導(dǎo)探針測點，用于測量含氣率。

優(yōu)選地，所述可視化觀測段包括視窗玻璃和壓緊法蘭片，視窗玻璃位于一段管道的管壁內(nèi)，壓緊法蘭片位于視窗玻璃的外側(cè)，所述管道的上面、所述管道的下面、所述管道的左面、所述管道的右面均設(shè)有對稱的可視化觀測段。

優(yōu)選地，所述視窗玻璃為硼硅玻璃。

優(yōu)選地，所述應(yīng)用于管道汽液兩相流閃蒸現(xiàn)象參數(shù)的測量系統(tǒng)的各測點段間均采用法蘭連接。

優(yōu)選地，所述法蘭符合GB/T20591-2009的標(biāo)準(zhǔn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明通過對測點的布置以及對測點的安裝，可以有效避免由于溫度測點、壓力測點等的布置對兩相流動產(chǎn)生的影響，能穩(wěn)定且精確地監(jiān)測閃蒸產(chǎn)生的兩相流動溫度壓力參數(shù)，同時易于拆卸更換，極大的方便了測量系統(tǒng)的維護(hù)。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明應(yīng)用于管道汽液兩相流閃蒸現(xiàn)象參數(shù)的測量系統(tǒng)的設(shè)計圖。

圖2為本發(fā)明的可視化觀測段的設(shè)計圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明主要包括閃蒸產(chǎn)生壓降、閃蒸產(chǎn)生兩相流溫度以及壓力變化、氣相含量等參數(shù)的測量。由于閃蒸現(xiàn)象所產(chǎn)生的兩相流動是一種極度不平衡的兩相混合流動，汽液兩相各相壓力、溫度參數(shù)都不穩(wěn)定，因此給測量帶來困難，同時由于發(fā)生在管道內(nèi)的閃蒸現(xiàn)象所產(chǎn)生的高速兩相流體對測量儀器要求較高，因此長期而準(zhǔn)確地測量更是閃蒸現(xiàn)象中比較困難的地方。本發(fā)明通過對測點的布置以及對測點安裝，可以有效避免由于溫壓測點等布置對兩相流動產(chǎn)生的影響，同時能穩(wěn)定且精確地監(jiān)測閃蒸產(chǎn)生的兩相流動溫度壓力參數(shù)。

如圖1至圖2所示，本發(fā)明應(yīng)用于管道汽液兩相流閃蒸現(xiàn)象參數(shù)的測量系統(tǒng)包括壓力測點1、壓差測點2、可視化觀測段3、閃蒸發(fā)生段4、溫度測點5、降壓設(shè)施6、單向流體段7，可視化觀測段3位于降壓設(shè)施6的右側(cè)，壓差測點2包括相連的左測點和右側(cè)點，壓差測點2的左測點位于降壓設(shè)施6的左側(cè)，壓差測點2的右測點位于可視化觀測段3的右側(cè)，壓力測點1位于壓差測點2的左測點的左側(cè)，單向流體段7位于壓力測點1的左側(cè)，溫度測點5位于壓差測點2的右測點的右側(cè)，閃蒸發(fā)生段4位于溫度測點5的右側(cè)，壓力測點1測量壓力，壓差測點2測量壓差，可視化觀測段3、閃蒸發(fā)生段4，溫度測點。

所述壓力測點1通過一個壓力接頭與一個引壓管連接，引壓管與一個壓力變送器連接，所述壓力接頭與壓力測點之間采用螺紋連接，并采用墊片進(jìn)行密封，所述壓力測點為單個布置，壓力測點采用壓力變送器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，壓力測點也可作為壓差的測點，可根據(jù)測量需要進(jìn)行選擇，這樣連接牢固，密封性好，測量準(zhǔn)確。

所述溫度測點5通過一個溫度接頭與一個K型鎧裝熱電偶相連，所述溫度接頭與溫度測點之間采用螺紋連接，并采用墊片進(jìn)行密封，所述溫度測點采用對稱布置，這樣連接牢固，密封性好，測量準(zhǔn)確。

所述溫度測點5用作電導(dǎo)探針測點，用于測量含氣率，這樣測量簡便精確。

所述可視化觀測段3包括視窗玻璃31和壓緊法蘭片32，視窗玻璃31位于一段管道的管壁內(nèi)，壓緊法蘭片32位于視窗玻璃31的外側(cè)，所述管道的上面、所述管道的下面、所述管道的左面、所述管道的右面均設(shè)有對稱的可視化觀測段3，這樣可視性好。

所述視窗玻璃31為硼硅玻璃，這樣耐熱性好。

所述應(yīng)用于管道汽液兩相流閃蒸現(xiàn)象參數(shù)的測量系統(tǒng)的各測點段間均采用法蘭連接，這樣方便連接。

所述法蘭符合GB/T20591-2009的標(biāo)準(zhǔn)，這樣通用性好，便于維護(hù)。

本發(fā)明的工作原理如下：溫度測點采用K型鎧裝熱電偶進(jìn)行參數(shù)采集，K型鎧裝熱電偶的深入管道的深度可調(diào)節(jié)，溫度測點用作電導(dǎo)探針測點，根據(jù)實際情況將電導(dǎo)探針采用與K型鎧裝熱電偶相同的連接方式接入，這樣測量簡便精確。壓差測點同樣采用壓力接頭進(jìn)行連接，通過一個引壓管與一個差壓變送器進(jìn)行連接，用于測量壓差測點的左測點和測量壓差測點的右測點之間的壓力差?？梢暬^測段的安裝位置可進(jìn)行調(diào)節(jié)，視窗玻璃采用硼硅玻璃，可承受最高的工況溫度為250℃，耐熱性好。壓力測點、壓差測點、可視化觀測段、溫度測點均可根據(jù)實際需求進(jìn)行更換或者拆卸，這樣便于維護(hù)。降壓設(shè)施用于調(diào)節(jié)管道內(nèi)的壓力。閃蒸發(fā)生段的內(nèi)部發(fā)生閃蒸現(xiàn)象。單向流體段的內(nèi)部為單向流體。

本發(fā)明采用K型鎧裝熱電偶測量溫度測點的溫度，采用壓力變送器測量壓力測點的壓力，采用差壓變送器測量壓差測點的差壓，采用電導(dǎo)探針測量含氣率；K型鎧裝熱電偶和電導(dǎo)探針均采用溫度接頭，均在密封后固定于溫度測點上，均根據(jù)實際要求進(jìn)行布置；差壓變送器和壓力變送器分別通過一個引壓管與對應(yīng)的測點連接，通過測壓接頭將引壓管固定在壓力測點上。

本發(fā)明基于管徑50mm的管道進(jìn)行設(shè)計，但也適用于其他管徑類型的管道，同時對于三通和彎管也同樣適用，對于管徑50mm的管道，壓差測點的間距設(shè)置為150mm，同時為方便更換和拆卸，壓差測點采用長度為300mm和450mm兩種規(guī)格進(jìn)行設(shè)計，可視化觀測段的長度規(guī)格為300mm。

綜上所述，本發(fā)明用于閃蒸產(chǎn)生壓降、閃蒸產(chǎn)生的兩相流溫度以及壓力變化、氣相含量等參數(shù)的測量，通過對測點的布置以及對測點的安裝，可以有效避免由于溫度測點、壓力測點等的布置對兩相流動產(chǎn)生的影響，能穩(wěn)定且精確地監(jiān)測閃蒸產(chǎn)生的兩相流動溫度壓力參數(shù)，同時易于拆卸更換，極大的方便了測量系統(tǒng)的維護(hù)。

以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。