專利名稱：測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是濕蒸汽物性測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，是一種測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)
O
背景技術(shù)：
濕蒸汽為氣液兩相流，它由氣相的干飽和蒸汽和液相的飽和水這兩部分組成。在 用于石油開(kāi)采的熱力采油過(guò)程中，需要向油井注入濕蒸汽，在化工、食品加工、制藥等工業(yè) 中，也需要使用濕蒸汽。在這些使用濕蒸汽的場(chǎng)合，不僅需要測(cè)量濕蒸汽兩相流的流量，而 且還需要測(cè)量其中干飽和蒸汽的流量和飽和水的流量。然而，由于濕蒸汽為氣液兩相流，難 于從濕蒸汽兩相流中直接測(cè)量出干飽和蒸汽流量和飽和水流量，并且目前市場(chǎng)上還沒(méi)有這 樣的商用測(cè)量設(shè)備。申請(qǐng)?zhí)枮?8251787. 4的實(shí)用新型專利，公開(kāi)了一種分流分相式兩相流體流量計(jì)， 該專利的核心技術(shù)在于，采用氣液分離器這一裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)把氣液兩相流分離為氣相流體和 液相流體，然后分別測(cè)定氣相流體和液相流體的流量。雖然這一技術(shù)路線可行，但實(shí)施的效 果并不好，其原因?yàn)闅庖悍蛛x器分離出的氣相流含有一些液體，而分離出的液相流又含有 一些氣體，尤其是氣液分離器在分離過(guò)程中，分離器容器內(nèi)產(chǎn)生的積液量波動(dòng)大，從而導(dǎo)致 所分離出的氣相流體和液相流體的流量波動(dòng)大。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)在采用分離器分離來(lái)測(cè)量氣液兩相流分相流量不足，本發(fā)明利 用蒸發(fā)原理，提出一種測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器。本發(fā)明包括濕蒸汽管、濕蒸汽管閥、干飽和蒸汽管、氣體流量表、蒸汽干燥器、蒸發(fā) 器、飽和水管、疏水器、液體流量表、液面穩(wěn)定器和濕蒸汽噴頭；蒸發(fā)器的底部、中部和頂部 分別有濕蒸汽管、飽和水管和于飽和蒸汽管的連接孔，在蒸發(fā)器罐體內(nèi)下部有濕蒸汽噴頭； 在蒸發(fā)器罐體內(nèi)中部有液面穩(wěn)定器，并且該液面穩(wěn)定器位于飽和水管連接孔的下方；在蒸 發(fā)器罐體內(nèi)上部有蒸汽干燥器；濕蒸汽管位于蒸發(fā)器底部；干飽和蒸汽管位于蒸發(fā)器的頂 部，在干飽和蒸汽管內(nèi)安裝有氣體流量表；并且濕蒸汽管一端與位于蒸發(fā)器內(nèi)的蒸汽管噴 頭固定連接。所述的飽和水管由入口管道與出口管道固定連接而成，其入口管道為斜向下管 道，其出口管道為水平管道，其入口管道的入口與蒸發(fā)器連通，且與蒸發(fā)器中部區(qū)域的側(cè)壁 固定連接。飽和水管的出口段管道內(nèi)安裝有疏水器和液體流量表；所述的橢圓形的蒸汽干燥器位于蒸發(fā)器上部，其長(zhǎng)軸的一端固定在蒸發(fā)器頂部蓋 板處，另一端固定在蒸發(fā)器側(cè)面內(nèi)壁上，并位于干飽和蒸汽管的下方；蒸汽干燥器的平面與 液面穩(wěn)定器平面之間的夾角為45 80度；在蒸汽干燥器的板面上均布有若干個(gè)通透孔。所述的液面穩(wěn)定器位于飽和水管的入口管道底之下，并與蒸發(fā)器的內(nèi)壁固定連 接，在其上分布有若干通透孔。
3[0009]所述的蒸汽管噴頭為一段有管封頭的管子，位于液面穩(wěn)定器之下，其壁面分布有 若干個(gè)流體通透孔。所述的氣體流量表所測(cè)流量G1、液體流量表(9)所測(cè)流量G2，分別為流經(jīng)濕蒸汽 管的濕蒸汽中所含干飽和蒸汽流量和飽和水流量。所述的蒸發(fā)器的外壁面上敷設(shè)有保溫材料層。本發(fā)明利用蒸發(fā)原理，通過(guò)蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)置的蒸汽干燥器、液面穩(wěn)定器、濕蒸汽噴 頭，并與飽和水管道和其上的疏水器聯(lián)合作用，使蒸發(fā)器在工作過(guò)程中保持其內(nèi)的液體質(zhì) 量恒定。由氣體流量表所測(cè)流量、液體流量表所測(cè)流量，得出流經(jīng)濕蒸汽管的濕蒸汽中所含 干飽和蒸汽流量和飽和水流量，并且具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中 1、濕蒸汽管 2、濕蒸汽管閥 3、干飽和蒸汽管 4、氣體流量表 5、蒸汽干燥器 6、蒸發(fā)器 7、飽和水管 8、疏水器9、液體流量表
10、液面穩(wěn)定器 11、濕蒸汽噴頭
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例是用于測(cè)量濕蒸汽所含干飽和蒸汽流量和飽和水流量的蒸發(fā)器，包括濕 蒸汽管1、濕蒸汽管閥2、干飽和蒸汽管3、氣體流量表4、蒸汽干燥器5、蒸發(fā)器6、飽和水管 7、疏水器8、液體流量表9、液面穩(wěn)定器10和濕蒸汽噴頭11。其中，蒸發(fā)器6為用不銹鋼板 制成的圓筒狀容器，其頂部和底部的蓋板均為外凸的弧面蓋板，在蒸發(fā)器6的外圓周表面 敷設(shè)有玻璃棉保溫材料。蒸發(fā)器6的底部、中部和頂部分別有濕蒸汽管1、飽和水管7和干 飽和蒸汽管3的連接孔，分別形成了蒸發(fā)器6的一個(gè)入口和兩個(gè)出口，在蒸發(fā)器6罐體內(nèi)下 部有濕蒸汽噴頭11 ；在蒸發(fā)器6罐體內(nèi)中部有液面穩(wěn)定器10，并且該液面穩(wěn)定器10位于飽 和水管7連接孔的下方；在蒸發(fā)器6罐體內(nèi)上部有蒸汽干燥器5。濕蒸汽管1、干飽和蒸汽管3和飽和水管7均為不銹鋼管。濕蒸汽管1位于蒸發(fā)器6底部，并且該濕蒸汽管1上安裝有濕蒸汽管閥2。干飽和 蒸汽管3位于蒸發(fā)器6的頂部，在干飽和蒸汽管3內(nèi)安裝有氣體流量表4。濕蒸汽管1與蒸發(fā)器6底部的連接孔焊接連通，并且濕蒸汽管1位于蒸發(fā)器6內(nèi) 的一端與位于蒸發(fā)器6內(nèi)的蒸汽管噴頭11固定連接。飽和水管7位于蒸發(fā)器6的中部。飽和水管7包括入口段管道與出口段管道，入 口段管道向蒸發(fā)器6底部?jī)A斜，出口段管道為水平管道。飽和水管7的入口段管道與蒸發(fā) 器6焊接連通，出口段管道與待測(cè)干度的主蒸汽管道連接；飽和水管7的出口段管道內(nèi)安裝 有疏水器8和液體流量表9。為使蒸發(fā)器6內(nèi)所產(chǎn)生的蒸汽干燥，在蒸發(fā)器6內(nèi)上部安裝有蒸汽干燥器5。蒸汽 干燥器5為橢圓形的不銹鋼板，其長(zhǎng)軸的一端固定在蒸發(fā)器6頂部蓋板處，另一端固定在蒸 發(fā)器6側(cè)面內(nèi)壁上，并位于干飽和蒸汽管3的下方；蒸汽干燥器5的平面與液面穩(wěn)定器10的平面之間的夾角為60度；在蒸汽干燥器5的板面上均布有50個(gè)通透孔。在蒸汽干燥器 5的板面上均布有60個(gè)通透孔。液面穩(wěn)定器10位于蒸發(fā)器6與飽和水管7的連接孔下方IOmm處。液面穩(wěn)定器10 為圓形不銹鋼薄板。液面穩(wěn)定器10的圓周邊與蒸發(fā)器6的內(nèi)壁固定連接。液面穩(wěn)定器10 的板面上均勻分布有60個(gè)通透孔。蒸汽管噴頭11為一端有管封頭的管子，位于蒸發(fā)器6內(nèi)的液面穩(wěn)定器10下方、蒸 發(fā)器6底部。蒸汽管噴頭11的管壁圓周上均勻分布60個(gè)流體流通孔。本實(shí)施例利用蒸發(fā)原理，通過(guò)蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)置的蒸汽干燥器5、液面穩(wěn)定器10和濕 蒸汽管噴頭11，并與飽和水管道和其上的疏水器聯(lián)合作用，使蒸發(fā)器在工作過(guò)程中保持其 內(nèi)的液體質(zhì)量恒定。氣體流量表4所測(cè)流量Gl和液體流量表9所測(cè)流量G2，分別為流經(jīng)濕 蒸汽管1的濕蒸汽中所含干飽和蒸汽流量和飽和水流量。實(shí)施例二本實(shí)施例是用于測(cè)量濕蒸汽所含干飽和蒸汽流量和飽和水流量的蒸發(fā)器，包括濕 蒸汽管1、濕蒸汽管閥2、干飽和蒸汽管3、氣體流量表4、蒸汽干燥器5、蒸發(fā)器6、飽和水管 7、疏水器8、液體流量表9、液面穩(wěn)定器10和濕蒸汽噴頭11。其中，蒸發(fā)器6為用不銹鋼板 制成的圓筒狀容器，其頂部和底部的蓋板均為外凸的弧面蓋板，在蒸發(fā)器6的外圓周表面 敷設(shè)有玻璃棉保溫材料。蒸發(fā)器6的底部、中部和頂部分別有濕蒸汽管1、干飽和蒸汽管3 和飽和水管7的連接孔，分別形成了蒸發(fā)器6的一個(gè)入口和兩個(gè)出口，在蒸發(fā)器6罐體內(nèi)下 部有濕蒸汽噴頭11 ；在蒸發(fā)器6罐體內(nèi)中部有液面穩(wěn)定器10，并且該液面穩(wěn)定器10位于飽 和水管7連接孔的下方；在蒸發(fā)器6罐體內(nèi)上部有蒸汽干燥器5。濕蒸汽管1、干飽和蒸汽管3和飽和水管7均為不銹鋼管。濕蒸汽管1位于蒸發(fā)器6底部，并且該濕蒸汽管1上安裝有濕蒸汽管閥2。干飽和 蒸汽管3位于蒸發(fā)器6的頂部，在干飽和蒸汽管3內(nèi)安裝有氣體流量表4。濕蒸汽管1與蒸發(fā)器6底部的連接孔焊接連通，并且濕蒸汽管1位于蒸發(fā)器6內(nèi) 的一端與位于蒸發(fā)器6內(nèi)的蒸汽管噴頭11固定連接。飽和水管7位于蒸發(fā)器6的中部。飽和水管7包括入口段管道與出口段管道，入 口段管道向蒸發(fā)器6底部?jī)A斜，出口段管道為水平管道。飽和水管7的入口段管道與蒸發(fā) 器6焊接連通，出口段管道與待測(cè)干度的主蒸汽管道連接；飽和水管7的出口段管道內(nèi)安裝 有疏水器8和液體流量表9。為使蒸發(fā)器6內(nèi)所產(chǎn)生的蒸汽干燥，在蒸發(fā)器6內(nèi)上部安裝有蒸汽干燥器5。蒸汽 干燥器5為橢圓形的不銹鋼板，其長(zhǎng)軸的一端固定在蒸發(fā)器6頂部蓋板處，另一端固定在蒸 發(fā)器6側(cè)面內(nèi)壁上，并位于干飽和蒸汽管3的下方；蒸汽干燥器5的平面與液面穩(wěn)定器10 的平面之間的夾角為80度；在蒸汽干燥器5的板面上均布有50個(gè)通透孔。在蒸汽干燥器 5的板面上均布有50個(gè)通透孔。液面穩(wěn)定器10位于蒸發(fā)器6與飽和水管7的連接孔下方8mm處。液面穩(wěn)定器10 為圓形不銹鋼薄板。液面穩(wěn)定器10的圓周邊與蒸發(fā)器6的內(nèi)壁固定連接。液面穩(wěn)定器10 的板面上均勻分布有54個(gè)通透孔。蒸汽管噴頭11為一端有管封頭的管子，位于蒸發(fā)器6內(nèi)的液面穩(wěn)定器10下方、蒸 發(fā)器6底部。蒸汽管噴頭11的管壁圓周上均勻分布50個(gè)流體流通孔。[0037] 本實(shí)施例利用蒸發(fā)原理，通過(guò)蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)置的蒸汽干燥器5、液面穩(wěn)定器10和濕 蒸汽管噴頭11，并與飽和水管道和其上的疏水器聯(lián)合作用，使蒸發(fā)器在工作過(guò)程中保持其 內(nèi)的液體質(zhì)量恒定。氣體流量表4所測(cè)流量Gl和液體流量表9所測(cè)流量G2，分別為流經(jīng)濕 蒸汽管1的濕蒸汽中所含干飽和蒸汽流量和飽和水流量。
權(quán)利要求一種測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，其特征在于所述的測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器包括濕蒸汽管(1)、濕蒸汽管閥(2)、干飽和蒸汽管(3)、氣體流量表(4)、蒸汽干燥器(5)、蒸發(fā)器(6)、飽和水管(7)、疏水器(8)、液體流量表(9)、液面穩(wěn)定器(10)和濕蒸汽噴頭(11)；蒸發(fā)器(6)的底部、中部和頂部分別有濕蒸汽管(1)、飽和水管(7)和干飽和蒸汽管(3)的連接孔，在蒸發(fā)器(6)罐體內(nèi)下部有濕蒸汽噴頭(11)；在蒸發(fā)器(6)罐體內(nèi)中部有液面穩(wěn)定器(10)，并且該液面穩(wěn)定器(10)位于飽和水管(7)連接孔的下方；在蒸發(fā)器(6)罐體內(nèi)上部有蒸汽干燥器(5)；濕蒸汽管(1)位于蒸發(fā)器(6)底部；干飽和蒸汽管(3)位于蒸發(fā)器(6)的頂部，在干飽和蒸汽管(3)內(nèi)安裝有氣體流量表(4)；并且濕蒸汽管(1)一端與位于蒸發(fā)器(6)內(nèi)的蒸汽管噴頭(11)固定連接。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，其特征在于飽和水管(7)由 入口管道與出口管道固定連接而成，其入口管道為斜向下管道，其出口管道為水平管道，其 入口管道的入口與蒸發(fā)器(6)連通，且與蒸發(fā)器(6)中部區(qū)域的側(cè)壁固定連接；飽和水管 (7)的出口段管道內(nèi)安裝有疏水器(8)和液體流 量表(9)。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，其特征在于橢圓形的蒸汽干 燥器(5)位于蒸發(fā)器(6)上部，其長(zhǎng)軸的一端固定在蒸發(fā)器(6)頂部蓋板處，另一端固定在 蒸發(fā)器(6)側(cè)面內(nèi)壁上，并位于干飽和蒸汽管(3)的下方；蒸汽干燥器(5)的平面與液面穩(wěn) 定器(10)平面之間的夾角為45 80度；在蒸汽干燥器(5)的板面上均布有若干個(gè)通透 孔。
4.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，其特征在于液面穩(wěn)定器(10) 位于飽和水管(7)的入口管道底之下，并與蒸發(fā)器(6)的內(nèi)壁固定連接，在其上分布有若干 通透孑L。
5.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，其特征在于蒸汽管噴頭(11) 為一段有管封頭的管子，位于液面穩(wěn)定器(10)之下，其壁面分布有若干個(gè)流體通透孔。
6.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，其特征在于氣體流量表(4) 所測(cè)流量G1、液體流量表(9)所測(cè)流量G2，分別為流經(jīng)濕蒸汽管(1)的濕蒸汽中所含干飽 和蒸汽流量和飽和水流量。
7.如權(quán)利要求所述的測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，其特征在于蒸發(fā)器(6)的外壁 面上敷設(shè)有保溫材料層。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)量濕蒸汽分相流量的蒸發(fā)器，包括濕蒸汽管(1)、濕蒸汽管閥(2)、干飽和蒸汽管(3)、氣體流量表(4)、蒸汽干燥器(5)、蒸發(fā)器(6)、飽和水管(7)、疏水器(8)、液體流量表(9)、液面穩(wěn)定器(10)、濕蒸汽噴頭(11)，其中蒸發(fā)器(6)在工作中保持其內(nèi)所積聚的飽和水體積恒定，它為一剛性容器且外壁面上敷設(shè)有保溫材料層，其內(nèi)安裝有蒸汽干燥器(5)、液面穩(wěn)定器(10)、濕蒸汽噴頭(11)。氣體流量表(4)所測(cè)流量G1、液體流量表(9)所測(cè)流量G2，分別為流經(jīng)濕蒸汽管(1)的濕蒸汽中所含干飽和蒸汽流量和飽和水流量，由本實(shí)用新型可直接獲得濕蒸汽兩相流的分相流量，且測(cè)量準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)G01F1/00GK201716042SQ201020178860
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者劉曉鋒, 李世武 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)