一种高精度锅炉液位监测设备的制作方法

本实用新型涉及锅炉设备，具体涉及一种高精度锅炉液位监测设备。

背景技术：

锅炉水位控制是发电机组锅炉系统一个很重要的组成部分，直接影响着锅炉的安全运行和机组安全发电。锅炉运行控制中很重要的一个环节就是对锅炉水位的监测，如果锅炉水位过低或者过高，都容易导致设备运行事故。

由于锅炉中的水与外界大气是相对隔绝的，且在运行过程中温度和压力都会发生波动，所以现在往往采用具有一定自我补偿能力的双平衡容器与锅炉连通，再通过差压式液位计测量双平衡容器中的液体压力差并计算出当前锅炉内的液位。

双平衡容器的结构为：在一个容器内设有环形漏斗将容器内的空间分隔为凝汽室和溢流室，凝汽室位于溢流室上方，凝汽室设有与锅炉连通的管道。溢流室内设有基准杯和倒“T”字形的连通器，基准杯设置在环形漏斗下方，基准杯底部与差压式液位计的正压侧连通；连通器较高的一端穿过环形漏斗伸入凝汽室中；连通器相对位置较低的两端穿出容器后，其中一端与锅炉连通，另一端与差压式液位计的负压侧连通。锅炉与凝汽室连通的位置位于液面上，锅炉与连通器连通的位置位于液面下。

问题在于，为了实现饱和蒸汽的快速凝结并汇聚到基准杯中，双室平衡容器的凝汽室需要具有较低的温度。但由于高温下水的密度受温度影响较大(即水温每变化一度时，水的密度相应变化的程度)所以如果凝汽室中温度较低，会导致双平衡容器中的水的密度与锅炉中的水的密度不同，从而造成较大的监测误差。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种高精度锅炉液位监测设备，通过加装热量传递装置，将凝汽室中的热量运输到溢流室中，使得加快了水汽凝结的同时又不造成容器中的水与锅炉水密度相差过大，从而提高了锅炉液位监测的精度。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种高精度锅炉液位监测设备，包括容器，所述容器内设有环形漏斗将容器内的空间分隔为凝汽室和溢流室，所述凝汽室位于溢流室上方，所述环形漏斗下方设置有基准杯，所述基准杯底部与压力计连通；所述凝汽室上设有蒸汽入口，用于将锅炉内的饱和蒸汽导入凝汽室；

所述容器上设有热量传递装置，所述热量传输装置包括吸热部件、散热部件、压缩机、膨胀阀和连接管，所述吸热部件、压缩机、散热部件和膨胀阀依次通过连接管连通，构成循环结构，连接管内填充有导热介质；所述吸热部件与所述凝汽室的侧壁连接，所述散热部件与所述基准杯连接。

优选的，所述吸热部件包括设置在凝汽室外侧壁上的导热片和在导热片之间穿过的吸热导管，所述吸热导管与连接管连通。

优选的，所述导热片的数量不少于两个，所述导热片相互平行设置，所述吸热导管在导热片之间曲折延伸；所述吸热部件外侧设有保温层。

优选的，所述散热部件包括环绕在基准杯外侧的散热导管，所述散热导管与连接管连通。

优选的，所述连接管外壁设有保温层。

优选的，所述基准杯包括承接盘和测压管，所述承接盘的口径大于环形漏斗的漏斗嘴口径；所述承接盘设置在所述测压管上方，所述测压管的内径小于承接盘的口径，所述测压管从承接盘底部与承接盘连通，所述压力计与测压管底部连通。

优选的，所述溢流室底部设有用于与锅炉的下降管连通的导管。

本申请与现有技术相比，其有益效果为：

吸热部件通过凝汽室侧壁将凝汽室中水汽的温度吸收并储存到连接管内的导热介质中，凝汽室温度下降，使得从锅炉中导出的饱和蒸汽能够快速地凝结并通过环形漏斗的引导流入基准杯中。导热介质吸收热量后通过压缩机的驱动在连接管中流动，流动到散热部件处时，导热介质膨胀并释放出热量，对基准杯中的水进行加热，使得基准杯中的液体和锅炉中的液体温差较小，从而缩小了由于介质密度不同产生的监测误差。因为热量传递装置的吸热和散热过程都是在容器中完成的，而且热量在实际的传递过程中不可能没有损耗，因此基准杯得到的热量补偿少于吸热部件从凝汽室带走的热量，也就是说在凝汽室生成并流下的水分是多于基准杯中的水受热蒸发的量，从而基准杯中的水能够维持满溢状态，保证了差压监测的稳定性。此外，在对监测数据进行处理时通常会引入新的监测参数并套用公式与对照表进行压力补偿或者温度补偿的，但其数值补偿是从结果上入手进行修正，结合本技术方案降低数据采集过程中的误差程度，更够更加精确地得出当前的实际液位值。

设置导热片将凝汽室外侧壁的热量迅速地导出，然后吸热导管在导热片之间穿过，增大了吸热导管的热交换面积，从而使得吸热更加高效充分。

设置热量传递装置是为了将容器不同区域的热量进行搬运传输，但是因为设置了导热片，容易导致热量被导热片导出后散失到空气中。在吸热部件的外侧设置保温层，将导热片和吸热导管都包裹住，避免了热量的损耗。

散热导管环绕在基准杯上，增加了散热导管与基准杯的热交换面积，从而使得热量导热介质中的热量更容易传递给基准杯，完成热量补偿。

连接管外壁设置保温层，减少导热介质在流动过程中的热量散失，从而使导热介质从吸热部件吸收的热量和在散热结构释放出的热量尽可能相等，不使容器内的热量无谓散失掉。

上方设置口径大于环形漏斗的漏斗嘴口径的承接盘，保证了凝汽室中凝结并从环形漏斗上流下的水都能落入基准杯中，而将基准杯的下侧部分设置为测压管，由于容积变小，可以加快基准杯的填充速率。由于流体的连通器原理，无论测压管的粗细，其中水的压强与水深的变化关系是一致的，因此依然不影响正常测量基准杯中的水在差压式液位计上产生的压力。

为了保持基准杯中的水面位置，基准杯一直处于满溢状态。溢出的水流到溢流室中，通过与锅炉的下降管连通的导管导走，进入锅炉的水循环路径中。由于下降管中的水因为密度或者外接动力泵的作用具有向下流动的驱动力，因此不会倒灌到溢流室中，确保了监测设备能正常运行。

附图说明

图1为本实用新型高精度锅炉液位监测设备的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图。

附图标记：容器1、凝汽室11、溢流室12、导管121、环形漏斗21、基准杯 22、承接盘221、测压管222、连通器32、锅炉3、下降管31、吸热部件41、导热片411、吸热导管412、散热部件42、压缩机43、膨胀阀44、连接管45、差压式液位计5。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型实施例提供一种高精度锅炉液位监测设备，包括容器1，容器1内设有环形漏斗21将容器1内的空间分隔为凝汽室11和溢流室12，凝汽室11位于溢流室12上方，凝汽室11上设有蒸汽入口，用于将锅炉3内的饱和蒸汽导入凝汽室11。溢流室12底部设有用于与锅炉3的下降管31连通的导管121。环形漏斗21 下方设置有基准杯22，基准杯22包括承接盘221和测压管222，承接盘221的口径大于环形漏斗21的漏斗嘴口径；承接盘221设置在测压管222上方，测压管222 的内径小于承接盘221的口径，测压管222从承接盘221底部与承接盘221连通，测压管222底部与差压式液位计5的正压侧连通。

容器1上设有热量传递装置，热量传输装置包括吸热部件41、散热部件42、压缩机43、膨胀阀和连接管45，吸热部件41、压缩机43、散热部件42和膨胀/44依次通过连接管45连通，构成循环结构，连接管45内填充有导热介质。膨胀阀44 的作用在于使膨胀阀使中温高压的液态导热介质通过其节流成为低温低压的气态 4。吸热部件41与凝汽室11的侧壁连接，吸热部件41包括不少于两个相互平行设置在凝汽室11外侧壁上的导热片411和在导热片411之间曲折延伸穿过的吸热导管 412，吸热导管412与连接管45连通。吸热部件41外侧设有保温层。散热部件42 为散热导管，散热导管环绕在基准杯22的测压管222外侧，散热导管与连接管45 连通。连接管45外壁设有保温层。

导热介质在吸热部件41处蒸发将凝汽室11中水蒸气的热量带走，使水蒸气加速冷凝并汇聚到基准杯22中。压缩机43驱动导热介质在连接管45中流动到散热部件42处，导热介质在散热部件42处凝结释放出热量，对基准杯22中的液体进行加热升温。测压管222底部与差压式液位计5的正压侧连通，连通器32与差压式液位计5的负压侧连通，差压式液位计5测量双平衡容器中的液体压力差并计算出当前锅炉内的液位。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。