專利名稱：一種“體積變化”式注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐技術(shù)及相關(guān)設(shè)備，特別提供了一種“體積變化”式注汽鍋 爐濕蒸汽干度檢測裝置。
背景技術(shù)：
濕蒸汽是重要的二次能源，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。要想進(jìn) 一步提高能源管理水平，必須要對濕蒸汽干度等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測和對應(yīng)的處理。濕蒸汽干度是水蒸汽的重要品質(zhì)參數(shù)，通常我們把氣相干飽和濕蒸汽的質(zhì)量與 濕蒸汽總質(zhì)量的比定義為濕蒸汽的干度。在許多工業(yè)生產(chǎn)中都迫切需要實(shí)時測量與控制 該參數(shù)。例如，在蒸汽輪機(jī)的末端幾級葉片，濕蒸汽干度對汽輪機(jī)的葉片壽命和汽輪機(jī) 效率影響很大；在化工、食品加工、制藥等工業(yè)中的許多場合，濕蒸汽干度也需要實(shí)時 檢測與控制；在石油開采過程的熱力采油中，向油層注入的高溫濕蒸汽干度對采油的經(jīng) 濟(jì)性有著重要的影響。但是，國內(nèi)外現(xiàn)在還沒有針對濕蒸汽干度的具有實(shí)時測量、準(zhǔn)確 度高、壽命長、造價低、性能可靠的工程測量儀器，所以對濕蒸汽干度測量技術(shù)以及測 量儀器的研究與研制有著現(xiàn)實(shí)的意義。需要強(qiáng)調(diào)的是，濕蒸汽吞吐是稠油開采的主導(dǎo)工藝技術(shù)，濕蒸汽干度是注汽工 藝的主要參數(shù)，提高井底濕蒸汽干度是提高熱采經(jīng)濟(jì)效益的核心問題。通常認(rèn)為，注入 井中的濕蒸汽干度愈高，能量利用率愈高，熱采經(jīng)濟(jì)性愈好?，F(xiàn)有的濕蒸汽干度的檢測方法中，有的根據(jù)能量守恒原理進(jìn)行凝結(jié)式濕蒸汽干 度的測量，有的采用化學(xué)滴定(堿濃度)法。在傳統(tǒng)的鍋爐技術(shù)中，鍋爐濕蒸汽干度檢 測通常采用較長時間間隔(通常為每小時一次)的專門檢測方式，其普遍存在著檢測方法 過于繁瑣，檢測周期長，不易實(shí)現(xiàn)自動控制，檢測效果難以保證等缺點(diǎn)。人們渴望獲得一種效果更好的注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種“體積變化”式注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置?！绑w積變化”式注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置具體包含有以下組成部分?jǐn)?shù)據(jù) 檢測模塊(1)、數(shù)據(jù)處理模塊(2)、數(shù)據(jù)顯示模塊(3)，所述的數(shù)據(jù)處理模塊(2)分別連接 著數(shù)據(jù)檢測模塊(1)和數(shù)據(jù)顯示模塊(3)；其中數(shù)據(jù)檢測模塊(1)用于檢測以下參數(shù)值之一或其組合鍋爐的濕蒸汽 壓力、濕蒸汽溫度、鍋爐給水體積流量、鍋爐給水溫度、鍋爐給水壓力、濕蒸汽體積流 量；數(shù)據(jù)處理模塊⑵用于根據(jù)數(shù)據(jù)檢測模塊⑴檢測得到的參數(shù)值計(jì)算得到的濕蒸 汽所對應(yīng)的飽和液體積流量、飽和汽體積流量；同時，數(shù)據(jù)處理模塊(2)還用于根據(jù)濕 蒸汽的體積流量以及上述中間計(jì)算過程得到的濕蒸汽所對應(yīng)的飽和液體積流量、飽和汽 體積流量，基于濕蒸汽的體積流量相對于鍋爐給水體積流量的體積變化與其干度成正比的關(guān)系，來計(jì)算鍋爐干度值X ；數(shù)據(jù)顯示模塊(3)用于將數(shù)據(jù)處理模塊(2)所計(jì)算得到的鍋爐干度值X或/和數(shù) 據(jù)檢測模塊(1)所檢測出來的參數(shù)值或/和濕蒸汽所對應(yīng)的飽和液體積流量以及飽和汽體 積流量顯示出來。所述注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置中，數(shù)據(jù)檢測模塊(1)內(nèi)所使用的具體測量 裝置包括溫度傳感器、差壓流量傳感器；數(shù)據(jù)處理模塊(2)中所使用的具體處理模塊包 括A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、PLC、濕蒸汽干度算法控制器；數(shù)據(jù)顯示模塊(3)中所使用的 具體顯示裝置為觸摸屏。本實(shí)用新型專利的具體實(shí)現(xiàn)方式中，可以采用PLC或/和工控機(jī)等控制設(shè)備作 為核心。根據(jù)本新型專利如上所述的濕蒸汽干度檢測裝置，可以非常快速的得到準(zhǔn)確的 檢測結(jié)果(時間可以控制在2秒鐘以內(nèi))，從而為利用此種檢測技術(shù)形成具有實(shí)時控制功 能的大型控制系統(tǒng)提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明

圖1為“體積變化”式注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為“體積變化”式注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置結(jié)構(gòu)實(shí)施圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例還具體涉及一種應(yīng)用于上述鍋爐濕蒸汽干度檢測過程的注汽鍋爐濕蒸 汽干度檢測裝置，其特征在于所述的注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置具體包含有以下組 成部分?jǐn)?shù)據(jù)檢測模塊(1)、數(shù)據(jù)處理模塊(2)、數(shù)據(jù)顯示模塊(3)，所述的數(shù)據(jù)處理模 塊⑵分別連接著數(shù)據(jù)檢測模塊⑴和數(shù)據(jù)顯示模塊⑶；其中數(shù)據(jù)檢測模塊(1)用于檢測以下參數(shù)值鍋爐的濕蒸汽壓力、濕蒸汽溫 度、濕蒸汽體積流量，鍋爐給水體積流量、鍋爐給水溫度、鍋爐給水壓力；數(shù)據(jù)處理模塊⑵用于根據(jù)數(shù)據(jù)檢測模塊⑴檢測得到的參數(shù)值計(jì)算得到的濕蒸 汽所對應(yīng)的飽和液體積流量、飽和汽體積流量；同時，數(shù)據(jù)處理模塊(2)還用于根據(jù)濕 蒸汽的體積流量以及上述中間計(jì)算過程得到的濕蒸汽所對應(yīng)的飽和液體積流量、飽和汽 體積流量，基于濕蒸汽的體積流量相對于鍋爐給水體積流量的體積變化與其干度成正比 的關(guān)系，來計(jì)算鍋爐干度值X ；數(shù)據(jù)顯示模塊(3)用于將數(shù)據(jù)處理模塊(2)所計(jì)算得到的鍋爐干度值X或/和數(shù) 據(jù)檢測模塊(1)所檢測出來的參數(shù)值或/和濕蒸汽所對應(yīng)的飽和液體積流量以及飽和汽體 積流量顯示出來?，F(xiàn)場測量儀表產(chǎn)生的給水流量差壓ΔΡρ給水壓力P”給水溫度Tp濕蒸汽流 量差壓δρ2、濕蒸汽壓力Ρ2、濕蒸汽溫度Τ2，這些信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊后，以數(shù)字 量的形式進(jìn)入PLC。PLC將信號值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并分別計(jì)算出鍋爐給水體積流量、給水壓 力、給水溫度、濕蒸汽體積流量、濕蒸汽壓力、濕蒸汽溫度的實(shí)時測量值，然后將這些 測量量值送至濕蒸汽干度算法控制器。在濕蒸汽干度算法控制器內(nèi)利用現(xiàn)場直接測量量和“體積變化”式式濕蒸汽干度算法模型計(jì)算出實(shí)時濕蒸汽干度值。濕蒸汽干度算法控制器與觸摸屏利用RS232通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過人機(jī) 界面實(shí)現(xiàn)裝置的濕蒸汽干度在線檢測。本實(shí)施方法所采用的儀表均可以為廣泛使用的熱工儀 表，儀表制造成本低、安 全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，計(jì)算過程明晰，計(jì)算速度快，可以實(shí)現(xiàn)干度的快速顯示?？梢缘玫?注汽鍋爐干度實(shí)時數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)注汽鍋爐運(yùn)行狀態(tài)的精確調(diào)節(jié)；同時還明顯降低了注汽鍋 爐能耗，該專有技術(shù)能滿足注汽鍋爐的不同使用環(huán)境以及不同類型的鍋爐的要求。
權(quán)利要求1.一種“體積變化”式注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置，其特征在于所述的注汽 鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置具體包含有以下組成部分?jǐn)?shù)據(jù)檢測模塊(1)、數(shù)據(jù)處理模塊 (2)、數(shù)據(jù)顯示模塊(3)，所述的數(shù)據(jù)處理模塊(2)分別連接著數(shù)據(jù)檢測模塊(1)和數(shù)據(jù)顯 示模塊⑶；其中數(shù)據(jù)檢測模塊(1)用于檢測以下參數(shù)值之一或其組合鍋爐的濕蒸汽壓力、 濕蒸汽溫度、鍋爐給水體積流量、濕蒸汽體積流量、鍋爐給水壓力、鍋爐給水溫度；數(shù)據(jù)處理模塊(2)用于根據(jù)數(shù)據(jù)檢測模塊(1)檢測得到的參數(shù)值計(jì)算得到的濕蒸汽所 對應(yīng)的飽和液體積流量、飽和汽體積流量；同時，數(shù)據(jù)處理模塊(2)還用于根據(jù)濕蒸汽 的體積流量以及上述中間計(jì)算過程得到的濕蒸汽所對應(yīng)的飽和液體積流量、飽和汽體積 流量，基于濕蒸汽的體積流量相對于鍋爐給水體積流量的體積變化與其干度成正比的關(guān) 系，來計(jì)算注汽鍋爐濕蒸汽干度值X ；數(shù)據(jù)顯示模塊(3)用于顯示下述數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊(2)所計(jì)算得到的鍋爐干度值X 或/和數(shù)據(jù)檢測模塊(1)所檢測出來的參數(shù)值或/和濕蒸汽所對應(yīng)的飽和液體積流量以及 飽和汽體積流量顯示出來。
2.按照權(quán)利要求1所述注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置，其特征在于所述的注汽 鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置中的數(shù)據(jù)檢測模塊(1)中所使用的具體測量裝置包括溫度傳感 器、差壓流量傳感器。
3.按照權(quán)利要求1所述注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置，其特征在于所述的注汽鍋 爐濕蒸汽干度檢測裝置中的數(shù)據(jù)處理模塊(2)中所使用的具體處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換、 D/A轉(zhuǎn)換、PLC、濕蒸汽干度算法控制器。
4.按照權(quán)利要求1所述注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置，其特征在于所述的注汽鍋 爐濕蒸汽干度檢測裝置中的數(shù)據(jù)顯示模塊(3)中所使用的具體顯示裝置為觸摸屏。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種“體積變化”式注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測裝置，包含有以下組成部分?jǐn)?shù)據(jù)檢測模塊(1)、數(shù)據(jù)處理模塊(2)、數(shù)據(jù)顯示模塊(3)，所述的數(shù)據(jù)處理模塊(2)分別連接著數(shù)據(jù)檢測模塊(1)和數(shù)據(jù)顯示模塊(3)。數(shù)據(jù)檢測模塊包括溫度傳感器、差壓流量傳感器；數(shù)據(jù)處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、PLC、濕蒸汽干度算法控制器；數(shù)據(jù)顯示模塊包括觸摸屏。本實(shí)用新型技術(shù)成本低、安全可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，計(jì)算過程明晰，計(jì)算速度快，可以實(shí)現(xiàn)干度的快速檢測與顯示。
文檔編號G01N7/00GK201795973SQ201020531070
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者晏永飛, 申龍涉, 陳保東, 韋麗娃 申請人:遼寧石油化工大學(xué)