专利名称：一种差压平衡容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业、电站锅炉锅筒远传水位测量用的差压型水位计一种改进的水位计一次感受件--一种差压平衡容器。它适用于汽水两相压力容器和锅炉锅筒在额定工况下的真实水位测量，尤其适用于大型锅炉锅筒真实水位测量。
中国发明专利号(ZL91100647.8)公开的一种组合式汽包水位取样装置，其中差压平衡容器的缺陷是相对于水测取样管中心基准，差压平衡容器的基准管”0”正常水位高度不合理，差压法测水位是通过比压头来实现的，在额定工况下，正常”0”水位基准理论重度水柱压头大于锅筒内夹带汽泡的正常”0”真实水位压头，因而上述平衡容器输出的差压不能使差压变送器检测到”0”差压，水位计显示正常”0”水位的目的。对于大型锅炉，用上述水位计测得的理论重度水位远低于锅筒内夹带汽泡的真实水位，在额定工况下，不能满足生产工艺要求，会造成降低主汽温和再热汽温，影响热效率和危及锅炉安全生产。
本发明的任务是为锅炉远传水位测量用的差压型水位计提供一种在额定工况下既消除室温散热引起的水柱密度误差，又能消除饱和水中夹带汽泡影响密度误差，能准确、可靠测量锅筒内夹带汽泡的真实水位的由一种KH0基准管恒位带多种保护组成的一种差压平衡容器。
本发明的解决方案如下用一根不保温的凝水汽泄水管引至保温的低位下降管上，利用二者在运行条件下水柱温差导致的水柱密度差，使主测量筒1充满从汽侧取样管11导入的饱和汽，主侧量筒1好比一个与锅筒内汽压汽温条件相同的小汽包，位于主测量筒1内与锅筒水侧连通的内筒4中水柱被饱和汽连续加热可视为不夹带汽泡的饱和水位，又称理论重度水位，在不同负荷或不同汽压下，锅筒内某一夹带汽泡的真实水位，内筒4内有许多个高度理论重度水位与之重量平衡，在额定工况下，锅筒内被测位的一个夹带汽泡的真实水位，内筒4中仅有一个高度的理论重度水位与之重量平衡，锅筒内夹带汽泡的真实水位用Hz表示，内筒4内理论重度水位用Hz表示。位于主测量筒内的基准管5中水柱也被饱和汽连续加热可视为不夹带汽泡的理论重度饱和水柱，当基准管高度为KH0时，其基准管5内水柱用HLT0表示，称额定工况下理论重度当量”0”水位，当它与锅筒内夹带汽泡的正常”0”真实水位Hz0具有相同压头时，平衡容器输出差压为”0”，水位表显示”0”正常水位，在额定工况下，当Hz与HL重量平衡时，令KHz=HL，又由于Hz0与HLT0也处于重量平衡，因而KHz0=HLT0成立，K是一个小于1的系数，K=1-0.75，锅炉容量越大，负荷越大，汽压越高，汽水分离器漏汽量越大，水位越偏离正常”0”水位，K值越小，正常”0”水位附近K有最大值。汽连络管6，弯曲管3，横截面积多倍于基准管5横截面积的贮过冷水付筒2，付筒2下部与基准管5水相呈通道的管系及基准管上部口溢水功能组成基准管5在动态条件下自动恒位保护系统。汽连络管6用于向付筒2因汽冷凝导致汽减少的连续补汽，弯曲管3用于当锅筒汽压大幅度骤降，基准管5饱和水汽化大量丢失，此时伴随锅筒水位急升，内筒4内水位急升，水位超过弯曲管3顶端时，弯曲管3实施虹吸调内筒4内水补充付筒2进而维持基准管5恒位，运行条件下付筒2内过冷水与基准管5中饱和水位维持不等位重量平衡，遇汽压中小幅度骤降，基准管5内饱和水汽化中等程度失水，付筒2”宽”容器对基准管5”窄”容器通过水柱重量平衡维持基准管5内水位近似恒位，付筒2连续冷凝水以返虹方式补充基准管5，多余水柱经基准管5上部口自溢恒位。内筒4下部引出变化水头输出管8，基准管5下部引出的基准水头输出管7之间输出一个差压(ΔP)，差压水位转换关系式有Δp=-(HLT0-HL)(γw-γs)………(一)式中Δp--输出差压HLT0--额定工况下理论重度当量“0”水位，HL--变化理论重度水位γw--饱和水理论重度γs--饱和汽重度用KHz0代替HLT0，用KHz代替HL则式(一)写成ΔP=-(KHz0-KHz)(γw-γs)……………(二)式中Hz0--额定工况下正常”0”真实水位，Hz--额定工况下真实变化水位式(二)中前项和后项K取相同值，则式(二)写成ΔP=-K(Hz0-Hz)(γw-γs)…………(三)为精确测定时，因后项K≤K前项，后项K写成K=K.K1K1=1～0.90，汽压越高，水位越偏离正常”0”水位，K1越小，则式(三)写成ΔP=-K(Hz0-K1Hz)(γw-γs)………(四)由于K1是一个当汽压为一定值时，是ΔP的函数，可以在二次仪表系统中进行修正。考察式(三)、式(四)可知通过测量差压(ΔP)和汽压(P)及使汽压(P)函数化得γw-γs=f(p)，再通过对各种锅炉在额定工况下锅筒真实”0”水位与理论重度当量“0”水位高度相关系数K的测定，以及偏离正常“0”水位时，真实水位与理论重度水位高度相关修正系数K1的测定，式(三)、(四)方程式中仅剩下一个未知数(Hz)--真实变化水位，可见建立的KH0基准恒位带多种保护平衡容器物理模型和该物理模型数学表达式(三)、(四)，可以用差压法求解在额定工况下锅筒内夹带汽泡的真实变化水位(Hz)。
本发明的优点是在额定工况下，既消除了室温散热引起的水柱密度误差，又消除了锅筒内水位含汽率影响，使差压型水位计能准确、可靠测量锅筒内夹带汽泡的真实水位，对于大型锅炉有极高的节能和安全意义。
本发明的实施例如附图所示附
图1是结构示意图。
附图2是付筒2与基准管水头输出管7三通连接方式。
本发明有主测量筒1，付筒2，弯曲管3，内筒4，汽连络管6，变化水头输出管8，基准水头输出管7，汽侧取样管11，水侧取样管12，排泄管14，由一种KH0基准恒位带多种保护组成的一种平衡容器，主测量筒1旁并列有付筒2，一根弯曲管3的一端从内筒4的KH0高度附近引出，另一端进付筒2上部且伸入其内，其伸入高度要低于内筒4上引出端，弯曲管3顶端高度在锅筒第二报警水位附近，一根汽连络管6将主测量筒1与付筒2汽室连通，付筒2横截面积多倍于基准管5横截面积，位于主测量筒1内的基准管5的高度从水侧取样管12中心至基准管上部管口高度为KH0,K=1～0.75，锅炉容量越大，汽压越高，汽水分离器漏汽量越大，K值越小。付筒2内部空间高度与基准管5的KH0高度近似相同，或略长或略低都可以，变化水头输出管8，基准水头输出管7分别在内筒4和基准管5的下部一同垂直引出，也可以一同水平引出，垂直引出时，用一条水平状连络管，高度在水测取样管12中心高度将付筒2与基准管5连通，如附图1虚线所示。当基准水头输出管7变化水头输出管8一同水平引出时，引出高度在水侧取样管12中心高度，此时付筒2与水平状基准水头输出管7的连接方式可以有二种，一种是基准水头输出管7分作二段，付筒2串接在基准水头输出管7上，如图1的连接方式，另一种是付筒2底部用一短管13与基准水头输出管7三通方式连通，如附图2所示。变化水头输出管8接变化水头脉冲管10，基准水头输出7接基准水头脉冲管9，二脉冲管输出接差压变送器或差压水位计。内筒4可以是一根管状带底筒，弯曲管3的内径一般是水侧取样管内径的1/3左右。
附图中1．主测量筒 2．付筒 3．弯曲管 4．内筒5．基准管6．汽连络管 7．基准水头输出管8．变化水头输出管9．基准水头脉冲管10．变化水头脉冲管 11．汽侧取样管 12．水侧取样管13．短管 14．排泄管 15．下降管 16．锅筒
权利要求
1．一种差压平衡容器，有主测量筒(1)、付筒(2)、弯曲管(3)、内筒(4)、汽连络管(6)、基准水头输出管(7)、变化水头输出管(8)、排泄管(14)、汽侧取样管(11)，其特征在于基准管(5)上端管口离水侧取样管(12)中心高度是正常”0”水位高度H0的K倍，K=1-0.75,K1=1-0.90。
2．如权利要求1，一种差压平衡容器，其特征在于差压水位转换式有如下二种形式ΔP=-K(Hz0-Hz)(γω-γs)……(一)ΔP=-K(Hz0-K1Hz)(γω-γs)…全文摘要
本发明由一种基准管高度为KH
文档编号F22B37/00GK1216351SQ9711817
公开日1999年5月12日 申请日期1997年11月5日 优先权日1997年11月5日
发明者成文章 申请人:成文章