濕蒸汽中液相水含量檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，設置在一濕蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一閥門、第二閥門、測試容器以及加熱器。旁通管路與濕蒸汽主管道相聯(lián)通。第一閥門、第二閥門設置在旁道管路上。測試容器內(nèi)容裝有既定量的空氣。加熱器與測試容器相連。其中，第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構成一密閉取樣空間，測試容器上設置有壓力計、溫度計和濕度計，且測試容器通過第三閥門與密閉取樣空間相聯(lián)通。本發(fā)明進一步提供一種濕蒸汽中液相水含量檢測方法。本發(fā)明可在線測量被測試氣體狀態(tài)，只需配置簡單常用的附屬設備，測試過程簡單易行；并且，無需進行熱量的核算，散熱損失不影響測量精度，適用于各種壓力等級的濕蒸汽。
【專利說明】濕蒸汽中液相水含量檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濕蒸汽物性測量【技術領域】，具體地說，是涉及一種濕蒸汽中液相水含量檢測裝置及檢測方法。
【背景技術】
[0002]測量濕蒸汽中液相水的含量，有許多實際的需求，但至今尚沒沒有一個理想的解決方案?，F(xiàn)有研制中的測定方法從原理上講，主要有熱力學法，光學法，示蹤與導電法，分離法，臨界速度法及利用孔板測量等。在常用的熱力學法中，又有凝結法，蒸汽空氣混合法，力口熱法等方法。
[0003]凝結法是將被抽取的飽和蒸汽式樣，在冷凝器中被冷凝成冷凝水，根據(jù)冷卻水量來推算氣相中液相水的相對比例，其具有不能在線測量的缺點。蒸汽空氣混合法的原理是將濕蒸汽的試樣與空氣相混合，其比例的選擇要保證最后的混合氣體中的蒸汽是未飽和的，混合后的空氣的濕度由濕度計測量，其需要較大的空間，而有限的空間難以保證混合后一定不存在液相水。加熱法的原理是將所抽取的飽和濕蒸汽的試樣加熱到干飽和狀態(tài)，或者過熱狀態(tài)，然后測出蒸汽試樣的流量，根據(jù)所加入的熱量以及加熱前后試樣熱力參數(shù)的變化，求出濕蒸汽的濕度，基于這種方法制成的儀器結構復雜，且位于蒸汽的主管道中，夕卜部配套設備較多，采用熱量計量，誤差較大，且不可避免。
[0004]上述熱力學方法雖然能測量濕蒸汽中液相水的含量，且與其他方法相比，原理比較簡單，應用較為容易，但是，卻不能滿足在線測量的需求，而作為工程上使用的方法，為能夠起到過程監(jiān)測的功能，需能具有在線測量的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有濕蒸汽中液相水含量檢測存在的不足，提供一種濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，以便能夠?qū)裾羝幸合嗨暮窟M行在線測量。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，設置在一濕蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一閥門、第二閥門、測試容器以及加熱器。旁通管路與濕蒸汽主管道相聯(lián)通。第一閥門、第二閥門設置在旁道管路上。測試容器內(nèi)容裝有既定量的空氣。加熱器與測試容器相連。其中，第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構成一密閉取樣空間，測試容器上設置有壓力計、溫度計和濕度計，且測試容器通過所述第三閥門與密閉取樣空間相聯(lián)通。
[0007]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其中，所述測試容器上設置有一與外界大氣相通、以充裝/排放所述既定量的空氣的第四閥門。
[0008]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其中，所述密閉取樣空間的容積與所述測試容器的體積的比值為3%?5%。
[0009]本發(fā)明進一步提供一種濕蒸汽中液相水含量檢測方法，包括如下步驟:[0010]S100，在濕蒸汽主管道上設置一如上述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置；
[0011]S200，打開第一閥門、第二閥門，關閉第三閥門，以在密閉取樣空間中充滿待測試的濕蒸汽；
[0012]S300，于測試容器中填充既定量的空氣；
[0013]S400，關閉第一閥門、第二閥門，打開第三閥門，以使?jié)裾羝c所述空氣相混合形成混合氣體；
[0014]S500，通過加熱器對測試容器內(nèi)的混合氣體加熱，并通過壓力計、溫度計和濕度計分別獲取壓力值、溫度值和濕度值；
[0015]S600，根據(jù)所述密閉取樣空間的體積，測試容器的容積，壓力值，溫度值和濕度值計算獲得濕蒸汽中液相水的含量。
[0016]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其中，在所述步驟S600中，包括通過公式Hbs = y XVb計算出進入測試容器中的濕蒸汽對應的水量步驟S610，其中，Hbs為飽和蒸汽的重量，Y為在測定溫度下，飽和蒸汽的重度，Vb為飽和蒸汽取樣的體積。
[0017]上述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其中，在所述步驟S600中，包括通過公式
【權利要求】
1.一種濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，設置在一濕蒸汽主管道上，其特征在于，包括: 旁通管路，與所述濕蒸汽主管道相聯(lián)通； 第一閥門，設置在所述旁道管路上； 第二閥門，設置在所述旁通管路上； 測試容器，其內(nèi)容裝有既定量的空氣；以及 加熱器，與所述測試容器相連； 其中，所述第一閥門與第二閥門之間的旁通管路通過一第三閥門構成一密閉取樣空間，所述測試容器上設置有壓力計、溫度計和濕度計，且所述測試容器通過所述第三閥門與所述密閉取樣空間相聯(lián)通。
2.根據(jù)權利要求1所述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其特征在于，所述測試容器上設置有一與外界大氣相通、以充裝/排放所述既定量的空氣的第四閥門。
3.根據(jù)權利要求2所述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置，其特征在于，所述密閉取樣空間的容積與所述測試容器的體積的比值為3%~5%。
4.一種濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: S100，在濕蒸汽主管道上設置一如權利要求1所述的濕蒸汽中液相水含量檢測裝置；S200，打開第一閥門、第二閥門，關閉第三閥門，以在密閉取樣空間中充滿待測試的濕蒸汽； S300，于測試容器中填充既定量的空氣； S400，關閉第一閥門、第二閥門，打開第三閥門，以使?jié)裾羝c所述空氣相混合形成混合氣體； S500，通過加熱器對測試容器內(nèi)的混合氣體加熱，并通過壓力計、溫度計和濕度計分別獲取壓力值、溫度值和濕度值； S600，根據(jù)所述密閉取樣空間的體積，測試容器的容積，壓力值，溫度值和濕度值計算獲得濕蒸汽中液相水的含量。
5.根據(jù)權利要求4所述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其特征在于，在所述步驟S600中，包括通過公式Hbs = y XVj+算出進入測試容器中的飽和蒸汽對應的水量步驟S610，其中，Hbs為飽和蒸汽的重量，￥為在測定溫度下，飽和蒸汽的重度，Vb為飽和蒸汽取樣的體積。
6.根據(jù)權利要求5所述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其特征在于，在所述步驟
S600中，包括通過公式
7.根據(jù)權利要求6所述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其特征在于，在所述步驟
S600中，還包括通過公式
8.根據(jù)權利要求6所述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其特征在于，在所述步驟S600中，還包括根據(jù)公式Hy = Hhs-Hbs-Hks計算出濕蒸汽中液相水含量步驟S640。
9.根據(jù)權利要求4-8中任意一項所述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其特征在于，在所述步驟Sioo中，還包括于測試容器上設置一與外界大氣相通、以充裝/排放所述既定量的空氣的第四閥門步驟。
10.根據(jù)權利 要求4-8中任意一項所述的濕蒸汽中液相水含量檢測方法，其特征在于，在所述步驟SlOO中，包括控制密閉取樣空間的容積與測試容器的體積的比值為3%~5%步驟。
【文檔編號】G01N7/00GK103592199SQ201310495447
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權日:2013年10月21日
【發(fā)明者】于公滿 申請人:中國中元國際工程公司