一种基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置的制作方法

本申请属于湿蒸汽测量，更具体地说，是涉及一种基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置。

背景技术：

1、在火电汽轮机的末几级、核电汽轮机的全部级内，湿蒸汽的两相凝结流动严重影响机组效率以及叶片安全，蒸汽湿度的精确测量对提高运行效率和安全性具有重要意义。微波谐振腔测试装置基于湿蒸汽两相流的等效复介电常数关系式，根据干蒸汽和同湿度下湿蒸汽介电常数的差异，可实现汽轮机排汽缸内蒸汽相对湿度的有效测量。

2、但近年来随着可再生能源的大幅度接入，电站锅炉往往承担深度调峰的作用，汽轮机的流量经常在30％-100％之间快速波动，由此导致的排汽缸内流场紊乱，低负荷工况下，湿蒸汽流量主要分布在叶片顶部，湿蒸汽的水滴会进入谐振腔内部，进而会对基准谐振频率的确定造成影响。而现有的微波谐振腔体的结构如公告开为cn201138333y和cn102253059a的专利均不满足抗液滴干扰的能力，所以目前急需一种扰流装置，使谐振腔体在凹槽中测量干蒸汽时可以避免溅落水滴的影响。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本申请实施例的目的在于提供一种基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，能有效阻隔排汽液滴进入谐振腔内部，提高了设备的耐用性和测量的准确性。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，设置在排汽缸体内，该基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置包括：外腔体、微波谐振腔体、直线伸缩件、活动锥头和锥壳，所述排汽缸体内设有凹槽，所述凹槽内设有升降件，所述外腔体设置在升降件上，所述外腔体的两端均具有开口，所述锥壳设置在所述外腔体的一端，所述锥壳上设有入流口，所述活动锥头设置在所述直线伸缩件上，所述直线伸缩件和所述微波谐振腔体均设置在外腔体内，所述直线伸缩件驱使所述活动锥头打开或关闭所述入流口。

3、在一个实施方式中，所述外腔体为圆管或方管结构。

4、在一个实施方式中，所述直线伸缩件为多级伸缩杆。

5、在一个实施方式中，所述直线伸缩件包括一级伸缩杆、二级伸缩杆、三级伸缩杆、底框、电机和丝杆；所述一级伸缩杆、二级伸缩杆和三级伸缩杆滑动套设并通过传动皮带组件传动连接，所述电机和所述丝杆传动连接并设置在所述底框的底部，所述丝杆与所述三级伸缩杆的底架螺纹连接，所述电机驱动所述丝杆正转或反转，带动所述三级伸缩杆升降并通过所述传动皮带组件同步带动所述二级伸缩杆和所述一级伸缩杆进行升降，所述活动锥头设置在所述一级伸缩杆上。

6、在一个实施方式中，所述传动皮带组件包括：第一皮带组和第二皮带组，所述第一皮带组设置两个且对称设置在所述三级伸缩杆上，所述第二皮带组设置两个且对称设置在所述二级伸缩杆上，所述底框的侧壁上设有第一夹持块、所述三级伸缩杆的内侧壁设有第二夹持块，所述二级伸缩杆的外侧壁设有第三夹持块，所述一级伸缩杆的外侧壁设有第四夹持块；所述第一皮带组包括间隔设置的第一滑轮和第二滑轮，以及套设在第一滑轮和第二滑轮上的第一环形传动带，所述第二皮带组包括间隔设置的第三滑轮和第四滑轮，以及套设在第三滑轮和第四滑轮上的第二环形传动带，所述三级伸缩杆的侧壁位于第一环形传动带内，所述二级伸缩杆的侧壁位于所述第二环形传动带内，所述第一夹持块夹持所述三级伸缩杆外侧的第一环形传动带，所述第三夹持块夹持所述三级伸缩杆内侧的所述第一环形传动带；所述第二夹持块夹持所述二级伸缩杆外侧的第二环形传动带，所述第四夹持块夹持所述二级伸缩杆内侧的第二环形传动带。

7、在一个实施方式中，所述底框的外侧壁设置呈绕流曲面。

8、在一个实施方式中，所述活动锥头的直径向靠近所述直线伸缩件的方向逐渐增加。

9、在一个实施方式中，所述外腔体与所述锥壳一体成型。

10、在一个实施方式中，所述升降件包括：内筒体、外筒体、密封环和松紧器，所述内筒体设置在所述外筒体内并通过密封环进行密封，所述松紧器设置在所述外筒体的一端并与所述内筒体锁紧或解锁，所述外筒体的另一端外腔体连接，所述内筒体的一端与微波谐振腔体连通，另一端供微波探针插入。

11、本申请提供的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置的有益效果在于：通过在微波谐振腔体的外部设置外腔体和锥壳形成一个大的挡流腔体，实现了湿蒸汽在外腔体尾部的绕流，分离出一个干蒸汽的区间用以测量以减少水滴溅落对谐振腔体的破坏。在直线伸缩件的控制下将活动锥头收缩后，通过入流口实现了湿蒸汽的通流测量，有效解决了微波谐振腔体在凹槽中测量干蒸汽时溅落水滴对其造成的影响，另外通过锥壳将压力均布分摊到锥壳的整个面上，提高了设备长时间的运行能力。

技术特征：

1.一种基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，设置在排汽缸体(1)内，其特征在于，包括：外腔体(3)、微波谐振腔体(4)、直线伸缩件(5)、活动锥头(6)和锥壳(7)；所述排汽缸体(1)内设有凹槽(11)，所述凹槽(11)内设有升降件(2)，所述外腔体(3)设置在升降件(2)上，所述外腔体(3)的两端均具有开口，所述锥壳(7)设置在所述外腔体(3)的一端，所述锥壳(7)上设有入流口(71)，所述活动锥头(6)设置在所述直线伸缩件(5)上，所述直线伸缩件(5)和所述微波谐振腔体(4)均设置在外腔体(3)内，所述直线伸缩件(5)驱使所述活动锥头(6)打开或关闭所述入流口(71)。

2.如权利要求1所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述外腔体(3)为圆管或方管结构。

3.如权利要求1所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述直线伸缩件(5)为多级伸缩杆。

4.如权利要求3所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述直线伸缩件(5)包括一级伸缩杆(51)、二级伸缩杆(52)、三级伸缩杆(53)、底框(54)、电机(55)和丝杆(56)；所述一级伸缩杆(51)、二级伸缩杆(52)和三级伸缩杆(53)滑动套设并通过传动皮带组件(57)传动连接，所述电机(55)和所述丝杆(56)传动连接并设置在所述底框(54)的底部，所述丝杆(56)与所述三级伸缩杆(53)的底架(531)螺纹连接，所述电机(55)驱动所述丝杆(56)正转或反转，带动所述三级伸缩杆(53)升降并通过所述传动皮带组件(57)同步带动所述二级伸缩杆(52)和所述一级伸缩杆(51)进行升降，所述活动锥头(6)设置在所述一级伸缩杆(51)上。

5.如权利要求4所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述传动皮带组件(57)包括：第一皮带组(571)和第二皮带组(572)，所述第一皮带组(571)设置两个且对称设置在所述三级伸缩杆(53)上，所述第二皮带组(572)设置两个且对称设置在所述二级伸缩杆(52)上，所述底框(54)的侧壁上设有第一夹持块(541)、所述三级伸缩杆(53)的内侧壁设有第二夹持块(532)，所述二级伸缩杆(52)的外侧壁设有第三夹持块(521)，所述一级伸缩杆(51)的外侧壁设有第四夹持块(511)；所述第一皮带组(571)包括间隔设置的第一滑轮(5711)和第二滑轮(5712)，以及套设在第一滑轮(5711)和第二滑轮(5712)上的第一环形传动带(5713)，所述第二皮带组(572)包括间隔设置的第三滑轮(5721)和第四滑轮(5722)，以及套设在第三滑轮(5721)和第四滑轮(5722)上的第二环形传动带(5723)，所述三级伸缩杆(53)的侧壁位于第一环形传动带(5713)内，所述二级伸缩杆(52)的侧壁位于所述第二环形传动带(5723)内，所述第一夹持块(541)夹持所述三级伸缩杆(53)外侧的第一环形传动带(5713)，所述第三夹持块(521)夹持所述三级伸缩杆(53)内侧的所述第一环形传动带(5713)；所述第二夹持块(532)夹持所述二级伸缩杆(52)外侧的第二环形传动带(5723)，所述第四夹持块(511)夹持所述二级伸缩杆(52)内侧的第二环形传动带(5723)。

6.如权利要求5所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述底框(54)的外侧壁设置呈绕流曲面(542)。

7.如权利要求1所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述活动锥头(6)的直径向靠近所述直线伸缩件(5)的方向逐渐增加。

8.如权利要求1所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述外腔体(3)与所述锥壳(7)一体成型。

9.如权利要求1-8中任一项所述的基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，其特征在于：所述升降件(2)包括：内筒体(21)、外筒体(22)、密封环(23)和松紧器(24)，所述内筒体(21)设置在所述外筒体(22)内并通过密封环(23)进行密封，所述松紧器(24)设置在所述外筒体(22)的一端并与所述内筒体(21)锁紧或解锁，所述外筒体(22)的另一端外腔体(3)连接，所述内筒体(21)的一端与微波谐振腔体(4)连通，另一端供微波探针插入。

技术总结
本申请涉及湿蒸汽测量技术领域，提供一种基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置，设置在排汽缸体内，排汽缸体内设有凹槽，凹槽内设有升降件，该基于微波谐振技术的汽轮机排汽湿度在线测量装置包括：外腔体、微波谐振腔体、直线伸缩件、活动锥头和锥壳，所述外腔体设置在升降件上，所述外腔体的两端均具有开口，所述锥壳设置在所述外腔体的一端，所述锥壳上设有入流口，所述活动锥头设置在所述直线伸缩件上，所述直线伸缩件和所述微波谐振腔体均设置在外腔体内，所述直线伸缩件驱使所述活动锥头打开或关闭所述入流口。通过外腔体、锥壳、活动锥头和直线伸缩件有效解决了微波谐振腔体在凹槽中测量干蒸汽时溅落水滴对其造成的影响。

技术研发人员：韩彦广,朱光明,宾谊沅,张柏林,倪宏伟,李旭,余兴刚,何洪浩,曹浩,王日成
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22