專利名稱：汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水位的控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到自動(dòng)供水控制系統(tǒng)。
鍋爐汽包水位控制對(duì)鍋爐正常運(yùn)行具有非常重要意義，鍋爐汽包水位的過(guò)高或過(guò)低都會(huì)威脅鍋爐安全運(yùn)行。目前鍋爐汽包水位的控制裝置有氣動(dòng)、電動(dòng)種類，其基本原理是根據(jù)鍋爐汽包水位、鍋爐蒸發(fā)量、給水量的變化，經(jīng)比例積分微分調(diào)節(jié)器或串級(jí)比例積分微分調(diào)節(jié)器來(lái)改變進(jìn)水量。氣動(dòng)鍋爐汽包水位控制裝置中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件因頻繁的動(dòng)作易使其磨損，使得該裝置控制的靈敏度和精確度減小，可靠性降低。電動(dòng)鍋爐汽包水位控制裝置因工作環(huán)境濕度較大，經(jīng)常因個(gè)別電子元件損壞而使整個(gè)裝置出現(xiàn)故障，停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述氣動(dòng)、電動(dòng)鍋爐汽包水位控制裝置的缺點(diǎn)，提供一種不需機(jī)械運(yùn)動(dòng)零部件、不需要電子元件、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、運(yùn)行安全可靠、靈敏度高，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的解決方案是它包括用于感受鍋爐汽包內(nèi)水位高度的液位傳感器，設(shè)置在被控制的鍋爐汽包內(nèi)或與鍋爐汽包連通的連通管內(nèi)。通過(guò)管道與液位傳感器相聯(lián)通的信號(hào)節(jié)流孔板，用于調(diào)整和穩(wěn)流從液位傳感器流出的蒸汽流量。通過(guò)管道與信號(hào)節(jié)流孔板相聯(lián)通的調(diào)節(jié)閥，用于控制流到鍋爐汽包內(nèi)水的流量。它還包括通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥以及與被控制的鍋爐汽包相聯(lián)通的回流節(jié)流孔板，用于調(diào)整進(jìn)入調(diào)節(jié)閥的回水壓力低于鍋爐汽包內(nèi)的壓力。
本實(shí)用新型的液位傳感器為在一根兩端開(kāi)口的液位管下部徑向設(shè)置有液體可從管外進(jìn)入管內(nèi)的液位孔。所說(shuō)的調(diào)節(jié)閥為在調(diào)節(jié)閥殼體上設(shè)置有與調(diào)節(jié)閥殼體內(nèi)相聯(lián)通的聯(lián)接管，在調(diào)節(jié)閥殼體內(nèi)設(shè)置有一個(gè)管壁上加工有調(diào)壓孔的拉瓦爾形管道。
本實(shí)用新型的液位孔有3～8排，每排有可等分圓周的4～8個(gè)液位孔，一排液位孔與相鄰一排液位孔交錯(cuò)排列。
本實(shí)用新型的液位孔中排列在液位管最下一排液位孔的下沿距液位管下端口的距離為5～10mm。
本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)閥的拉瓦爾形管道管壁上的調(diào)壓孔有3～6排，每排有4～6個(gè)調(diào)壓孔，一排調(diào)壓孔與相鄰一排調(diào)壓孔交錯(cuò)排列。
本實(shí)用新型的調(diào)壓孔排列在拉瓦爾形管道喉部和收斂段管道管壁上的調(diào)壓孔為收斂形孔，排列在拉瓦爾形管道擴(kuò)散段管道管壁上的調(diào)壓孔為拉瓦爾形孔。
本實(shí)用新型與氣動(dòng)鍋爐汽包水位控制裝置和電動(dòng)鍋爐汽包水位控制裝置相比，沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件和電子元件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、運(yùn)行安全可靠、靈敏度高，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，可在鍋爐汽包的水位控制中推廣使用。


圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖和控制原理圖。
圖2是
圖1中液位傳感器4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的展開(kāi)圖。
圖4是
圖1中調(diào)節(jié)閥1的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
在
圖1中，本實(shí)施例由液位傳感器4、信號(hào)節(jié)流孔板2、回流節(jié)流孔板3、調(diào)節(jié)閥1、聯(lián)接構(gòu)成。液位傳感器4通過(guò)管道與信號(hào)節(jié)流孔板2相聯(lián)通，信號(hào)節(jié)流孔板2通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥1相聯(lián)通，調(diào)節(jié)閥1通過(guò)管道與回流節(jié)流孔板3相聯(lián)通。本實(shí)施例的信號(hào)節(jié)流孔板2和回流節(jié)流孔板3采用市場(chǎng)銷售的產(chǎn)品。使用本實(shí)用新型控制鍋爐汽包5內(nèi)的水位時(shí)，可將本實(shí)用新型的液位傳感器4放置在鍋爐汽包5內(nèi)，也可放置在與鍋爐汽包5相聯(lián)通的連通管內(nèi)，回流節(jié)流孔板3通過(guò)管道以及安裝在管道上的閥門(mén)6與被控制的鍋爐汽包5相聯(lián)通。
圖2～3給出了本實(shí)施例液位傳感器4的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖2～3中，在一根兩端開(kāi)口的液位管4-1的下部加工有3排液位孔4-2，每排有4個(gè)液位孔4-2，一排液位孔4-2與相鄰一排液位孔4-2交錯(cuò)排列，最下一排液位孔4-2的下沿距液位管4-1下端口的距離為5mm。
在圖4中，本實(shí)施例的調(diào)節(jié)閥1由調(diào)節(jié)閥殼體1-1、拉瓦爾形管道1-2、聯(lián)接管1-4聯(lián)接構(gòu)成。調(diào)節(jié)閥殼體1-1的側(cè)壁有一個(gè)與調(diào)節(jié)閥殼體1-1內(nèi)相聯(lián)通的聯(lián)接管1-4，聯(lián)接管1-4與信號(hào)節(jié)流孔板2相聯(lián)通，調(diào)節(jié)閥殼體1-1的左端通過(guò)管道與回水節(jié)流孔板3相聯(lián)通，右端通過(guò)管道將與除氧器8相聯(lián)通，拉瓦爾形管道1-2安裝在調(diào)節(jié)閥殼體1-1內(nèi)，在拉瓦爾形管道1-2喉部和收斂形段管壁上各加工有1排收斂形調(diào)壓孔1-4，每排有4個(gè)收斂形調(diào)壓孔1-4，在拉瓦爾形管道1-1擴(kuò)散段管壁上加工有1排拉瓦爾形調(diào)壓孔1-5，每排有4個(gè)拉瓦爾形調(diào)壓孔1-5，一排調(diào)壓孔與相鄰一排調(diào)壓孔交錯(cuò)排列。
設(shè)計(jì)人給出了本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例，在本實(shí)施例中，液位傳感器4的液位管4-1的下部加工有5排液位孔4-2，每排有6個(gè)液位孔4-2，一排液位孔4-2與相鄰一排液位孔4-2交錯(cuò)排列，最下一排液位孔4-2的下沿距液位管4-1下端口的距離為7mm。調(diào)壓閥1的拉瓦爾形管道1-2喉部管壁上加工有1排收斂形調(diào)壓孔1-3，收斂段管壁上加工有2排收斂形調(diào)壓孔1-3，每排有5個(gè)收斂形調(diào)壓孔1-3，一排調(diào)壓孔與相鄰一排調(diào)壓孔交錯(cuò)排列，在拉瓦爾形管道擴(kuò)散管壁上加工有2排拉瓦形調(diào)壓孔1-5，每排有5個(gè)拉瓦爾形調(diào)節(jié)孔1-5，一排調(diào)壓孔與相鄰一排調(diào)壓孔交錯(cuò)排列。
設(shè)計(jì)人給出了本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例，在本實(shí)施例中，液位傳感器4的液位管4-1的下部加工有8排液位孔4-2，每排有8個(gè)液位孔4-2，一排液位孔4-2與相鄰一排液位孔4-2交錯(cuò)排列，最下一排液位孔4-2的下沿距液位管4-1下端口的距離為10mm。調(diào)壓閥1的拉瓦爾形管道1-2喉部管壁上加工有1排收斂形調(diào)壓孔1-3，收斂段管壁上加工有2排收斂形調(diào)壓孔1-3，每排有6個(gè)收斂形調(diào)壓孔1-3，一排調(diào)壓孔與相鄰一排調(diào)壓孔交錯(cuò)排列，在拉瓦爾形管道擴(kuò)散段管壁上加工有3排拉瓦形調(diào)壓孔1-5，每排有6個(gè)拉瓦爾形調(diào)壓孔1-5，一排調(diào)壓孔與相鄰一排調(diào)壓孔交錯(cuò)排列。
根據(jù)上述原理，還可設(shè)計(jì)出另外一種具體結(jié)構(gòu)的汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置。
本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)鍋爐汽包5內(nèi)的水位過(guò)低時(shí)，液位傳感器4內(nèi)的水位也低，此時(shí)液位管4-1被水淹沒(méi)的液位孔4-2數(shù)目少，液位傳感器4向調(diào)節(jié)閥1的送汽量增大。大量的蒸汽從調(diào)節(jié)閥殼體1-1的聯(lián)接管1-4流入調(diào)節(jié)閥殼體1-1內(nèi)與拉瓦爾形管道1-2外壁之間的空腔，經(jīng)拉瓦爾形管道1-2壁上的調(diào)壓孔進(jìn)入拉瓦爾形管道1-2內(nèi)喉部，產(chǎn)生很強(qiáng)的凝結(jié)激波，使通過(guò)調(diào)節(jié)閥1流向除氧器8水的流動(dòng)阻力增加，回流水量減少，由于給水泵7出口流量一定，因而鍋爐汽包5進(jìn)水量增大，鍋爐汽包4水位上升，反之，如果鍋爐汽包4水位過(guò)高，液位傳感器4內(nèi)水位也高，液位管4-1被淹沒(méi)的液位孔4-2也多，液位傳感器4向調(diào)節(jié)閥1的送汽量減少，調(diào)節(jié)閥1喉部凝結(jié)激波較弱，使得回流管路阻力減少，回流水量增加，導(dǎo)致鍋爐汽包5進(jìn)水量減少，鍋爐汽包5水位下降。通過(guò)這種動(dòng)態(tài)平衡使鍋爐汽包5內(nèi)的水位維持在一定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1．一種汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置，其特征在于它包括用于感受鍋爐汽包[5]內(nèi)水位高度的液位傳感器[4]，設(shè)置在被控制的鍋爐汽包[5]內(nèi)或與鍋爐汽包[5]連通的連通管內(nèi)；通過(guò)管道與液位傳感器[4]相聯(lián)通的信號(hào)節(jié)流孔板[2]，用于調(diào)整和穩(wěn)流從液位傳感器[4]流出的蒸汽流量；通過(guò)管道與信號(hào)節(jié)流孔板[2]相聯(lián)通的調(diào)節(jié)閥[1]，用于控制流到鍋爐汽包[5]內(nèi)水的流量；它還包括通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥[1]以及與被控制的鍋爐汽包[5]相聯(lián)通的回流節(jié)流孔板[3]，用于調(diào)整進(jìn)入調(diào)節(jié)閥[1]的回水壓力低于鍋爐汽包[5]內(nèi)的壓力。
2．按照權(quán)利要求1所述的汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置，其特征在于所說(shuō)的液位傳感器[4]為在一根兩端開(kāi)口的液位管[4-1]下部徑向設(shè)置有液體可從管外進(jìn)入管內(nèi)的液位孔[4-2]；所說(shuō)的調(diào)節(jié)閥[1]為在調(diào)節(jié)閥殼體[1-1]上設(shè)置有與調(diào)節(jié)閥殼體[1-1]內(nèi)相聯(lián)通的聯(lián)接管[1-4]，在調(diào)節(jié)閥殼體[1-1]內(nèi)設(shè)置有一個(gè)管壁上加工有調(diào)壓孔的拉瓦爾形管道[1-2]。
3．按照權(quán)利要求2所述的汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置，其特征在于所說(shuō)液位孔[4-2]有3～8排，每排有可等分圓周的4～8個(gè)液位孔[4-2]，一排液位孔[4-2]與相鄰一排液位孔[4-2]交錯(cuò)排列。
4．按照權(quán)利要求2或3所述的汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置，其特征在于所說(shuō)液位孔[4-2]中排列在液位管[4-1]最下一排液位孔[4-2]的下沿距液位管[4-1]下端口的距離為5～10mm。
5．按照權(quán)利要求2所述的汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置，其特征在于所說(shuō)調(diào)節(jié)閥[1]的拉瓦爾形管道[1-2]管壁上的調(diào)壓孔有3～6排，每排有4～6個(gè)調(diào)壓孔，一排調(diào)壓孔與相鄰一排調(diào)壓孔交錯(cuò)排列。
6．按照權(quán)利要求2或5所述的汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置，其特征在于所說(shuō)的調(diào)壓孔排列在拉瓦爾形管道[1-2]喉部和收斂段管道管壁上的調(diào)壓孔為收斂形孔[1-3]，排列在拉瓦爾形管道[1-2]擴(kuò)散段管道管壁上的調(diào)壓孔為拉瓦爾形孔[1-4]。
專利摘要一種汽液兩相流凝結(jié)波鍋爐汽包水位控制裝置,包括:液位傳感器、通過(guò)管道與液位傳感器相聯(lián)通的信號(hào)節(jié)流孔板、通過(guò)管道與信號(hào)節(jié)流孔板相聯(lián)通的調(diào)節(jié)閥、通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥相聯(lián)通的回流節(jié)流孔板。該裝置無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件和電子元件,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、運(yùn)行安全可靠、靈敏度高,能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),可在鍋爐汽包的水位控制中推廣使用。
文檔編號(hào)F22B37/78GK2433514SQ00226688
公開(kāi)日2001年6月6日 申請(qǐng)日期2000年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月8日
發(fā)明者劉繼平, 邢秦安, 陳國(guó)慧, 嚴(yán)俊杰, 林萬(wàn)超 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)