湿蒸汽中液相水含量检测装置及检测方法
【专利摘要】本发明涉及湿蒸汽中液相水含量检测装置，设置在一湿蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一阀门、第二阀门、测试容器以及加热器。旁通管路与湿蒸汽主管道相联通。第一阀门、第二阀门设置在旁道管路上。测试容器内容装有既定量的空气。加热器与测试容器相连。其中，第一阀门与第二阀门之间的旁通管路通过一第三阀门构成一密闭取样空间，测试容器上设置有压力计、温度计和湿度计，且测试容器通过第三阀门与密闭取样空间相联通。本发明进一步提供一种湿蒸汽中液相水含量检测方法。本发明可在线测量被测试气体状态，只需配置简单常用的附属设备，测试过程简单易行；并且，无需进行热量的核算，散热损失不影响测量精度，适用于各种压力等级的湿蒸汽。
【专利说明】湿蒸汽中液相水含量检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种湿蒸汽物性测量【技术领域】，具体地说，是涉及一种湿蒸汽中液相水含量检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]测量湿蒸汽中液相水的含量，有许多实际的需求，但至今尚没没有一个理想的解决方案。现有研制中的测定方法从原理上讲，主要有热力学法，光学法，示踪与导电法，分离法，临界速度法及利用孔板测量等。在常用的热力学法中，又有凝结法，蒸汽空气混合法，力口热法等方法。
[0003]凝结法是将被抽取的饱和蒸汽式样，在冷凝器中被冷凝成冷凝水，根据冷却水量来推算气相中液相水的相对比例，其具有不能在线测量的缺点。蒸汽空气混合法的原理是将湿蒸汽的试样与空气相混合，其比例的选择要保证最后的混合气体中的蒸汽是未饱和的，混合后的空气的湿度由湿度计测量，其需要较大的空间，而有限的空间难以保证混合后一定不存在液相水。加热法的原理是将所抽取的饱和湿蒸汽的试样加热到干饱和状态，或者过热状态，然后测出蒸汽试样的流量，根据所加入的热量以及加热前后试样热力参数的变化，求出湿蒸汽的湿度，基于这种方法制成的仪器结构复杂，且位于蒸汽的主管道中，夕卜部配套设备较多，采用热量计量，误差较大，且不可避免。
[0004]上述热力学方法虽然能测量湿蒸汽中液相水的含量，且与其他方法相比，原理比较简单，应用较为容易，但是，却不能满足在线测量的需求，而作为工程上使用的方法，为能够起到过程监测的功能，需能具有在线测量的功能。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，针对现有湿蒸汽中液相水含量检测存在的不足，提供一种湿蒸汽中液相水含量检测装置，以便能够对湿蒸汽中液相水的含量进行在线测量。
[0006]为了实现上述目的，本发明的湿蒸汽中液相水含量检测装置，设置在一湿蒸汽主管道上，包括旁通管路、第一阀门、第二阀门、测试容器以及加热器。旁通管路与湿蒸汽主管道相联通。第一阀门、第二阀门设置在旁道管路上。测试容器内容装有既定量的空气。加热器与测试容器相连。其中，第一阀门与第二阀门之间的旁通管路通过一第三阀门构成一密闭取样空间，测试容器上设置有压力计、温度计和湿度计，且测试容器通过所述第三阀门与密闭取样空间相联通。
[0007]上述的湿蒸汽中液相水含量检测装置，其中，所述测试容器上设置有一与外界大气相通、以充装/排放所述既定量的空气的第四阀门。
[0008]上述的湿蒸汽中液相水含量检测装置，其中，所述密闭取样空间的容积与所述测试容器的体积的比值为3%?5%。
[0009]本发明进一步提供一种湿蒸汽中液相水含量检测方法，包括如下步骤:[0010]S100，在湿蒸汽主管道上设置一如上述的湿蒸汽中液相水含量检测装置；
[0011]S200，打开第一阀门、第二阀门，关闭第三阀门，以在密闭取样空间中充满待测试的湿蒸汽；
[0012]S300，于测试容器中填充既定量的空气；
[0013]S400，关闭第一阀门、第二阀门，打开第三阀门，以使湿蒸汽与所述空气相混合形成混合气体；
[0014]S500，通过加热器对测试容器内的混合气体加热，并通过压力计、温度计和湿度计分别获取压力值、温度值和湿度值；
[0015]S600，根据所述密闭取样空间的体积，测试容器的容积，压力值，温度值和湿度值计算获得湿蒸汽中液相水的含量。
[0016]上述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其中，在所述步骤S600中，包括通过公式Hbs = y XVb计算出进入测试容器中的湿蒸汽对应的水量步骤S610，其中，Hbs为饱和蒸汽的重量，Y为在测定温度下，饱和蒸汽的重度，Vb为饱和蒸汽取样的体积。
[0017]上述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其中，在所述步骤S600中，包括通过公式
【权利要求】
1.一种湿蒸汽中液相水含量检测装置，设置在一湿蒸汽主管道上，其特征在于，包括: 旁通管路，与所述湿蒸汽主管道相联通； 第一阀门，设置在所述旁道管路上； 第二阀门，设置在所述旁通管路上； 测试容器，其内容装有既定量的空气；以及 加热器，与所述测试容器相连； 其中，所述第一阀门与第二阀门之间的旁通管路通过一第三阀门构成一密闭取样空间，所述测试容器上设置有压力计、温度计和湿度计，且所述测试容器通过所述第三阀门与所述密闭取样空间相联通。
2.根据权利要求1所述的湿蒸汽中液相水含量检测装置，其特征在于，所述测试容器上设置有一与外界大气相通、以充装/排放所述既定量的空气的第四阀门。
3.根据权利要求2所述的湿蒸汽中液相水含量检测装置，其特征在于，所述密闭取样空间的容积与所述测试容器的体积的比值为3%~5%。
4.一种湿蒸汽中液相水含量检测方法，其特征在于，包括如下步骤: S100，在湿蒸汽主管道上设置一如权利要求1所述的湿蒸汽中液相水含量检测装置；S200，打开第一阀门、第二阀门，关闭第三阀门，以在密闭取样空间中充满待测试的湿蒸汽； S300，于测试容器中填充既定量的空气； S400，关闭第一阀门、第二阀门，打开第三阀门，以使湿蒸汽与所述空气相混合形成混合气体； S500，通过加热器对测试容器内的混合气体加热，并通过压力计、温度计和湿度计分别获取压力值、温度值和湿度值； S600，根据所述密闭取样空间的体积，测试容器的容积，压力值，温度值和湿度值计算获得湿蒸汽中液相水的含量。
5.根据权利要求4所述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其特征在于，在所述步骤S600中，包括通过公式Hbs = y XVj+算出进入测试容器中的饱和蒸汽对应的水量步骤S610，其中，Hbs为饱和蒸汽的重量，￥为在测定温度下，饱和蒸汽的重度，Vb为饱和蒸汽取样的体积。
6.根据权利要求5所述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其特征在于，在所述步骤
S600中，包括通过公式
7.根据权利要求6所述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其特征在于，在所述步骤
S600中，还包括通过公式
8.根据权利要求6所述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其特征在于，在所述步骤S600中，还包括根据公式Hy = Hhs-Hbs-Hks计算出湿蒸汽中液相水含量步骤S640。
9.根据权利要求4-8中任意一项所述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其特征在于，在所述步骤Sioo中，还包括于测试容器上设置一与外界大气相通、以充装/排放所述既定量的空气的第四阀门步骤。
10.根据权利 要求4-8中任意一项所述的湿蒸汽中液相水含量检测方法，其特征在于，在所述步骤SlOO中，包括控制密闭取样空间的容积与测试容器的体积的比值为3%~5%步骤。
【文档编号】G01N7/00GK103592199SQ201310495447
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】于公满 申请人:中国中元国际工程公司