專利名稱：水位取樣裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鍋爐汽鼓水位測量-差壓式水位計的一種新型水位取樣裝置，它適用于汽水兩相的壓力容器水位測量，尤其適用于鍋爐汽鼓水位測量。
現有差壓水位計的水位取樣裝置型式有單室平衡容器，蒸汽罩加熱恒位正壓帶溫度補償段雙室平衡容器，這兩種平衡容器的缺陷是不適應鍋爐變參數運行;不適應鍋爐汽壓突降(工況突變)時的暫態(tài)過程及過渡過程。國內各鍋爐制造廠提供的差壓式水位計平衡容器，就是這兩種型式，國內各電廠鍋爐及工業(yè)鍋爐上使用的差壓式水位計平衡容器也是這兩種型式。
隨著機組容量參數提高，為節(jié)約能源，機組需滑參數起停，汽鼓直徑受高參數及金屬材料制約，汽鼓貯水空間不允許隨機組容量加大而相應增加，相反會相對減少，這對保持汽鼓水位在正常范圍要求越來越高，現有差壓式水位計的水位取樣裝置-平衡容器難于滿足汽鼓水位連續(xù)可靠監(jiān)測及汽鼓水位連讀自動調節(jié)的要求，這會給鍋爐汽輪發(fā)電機設備安全運行造成嚴重威脅。
本發(fā)明的任務是為差壓水式位計提供一種改進的水位取樣裝置，它能在鍋爐允許的任意參數及運行工況的任何時刻，可靠地檢測汽鼓水位測量段范圍重量水位之差壓，且誤差在實用允許范圍內。即本發(fā)明適應鍋爐變參數運行及突變工況時(汽壓突降)的暫態(tài)過程及過渡過本發(fā)明的解決方案可以通過附圖來說明蒸氣室(1)經汽連通管(15)水連通管(16)與鍋爐汽鼓相連。
在蒸氣室(1)內的負壓恒位水槽(8)與負壓管(9)中凝結水被汽鼓來的流動著的飽和蒸汽加熱成與汽鼓飽和水等溫且重度相同。新型水位取樣裝置的輸出差壓(△P)等于鍋爐汽鼓某高度水位(H)與正常水位(H0)之差乘相應汽壓下飽和水重度(r′)與飽和汽重度(r″)之差。
即△P＝(H-H0)(r′-r″)……(一)考察式(一)得當H＝H0時，若汽鼓在任意壓力下，平衡容器輸出差壓△P＝0。
當(r′-r″)越大時，若H不變則△P越大。說明當汽鼓壓力低于額定壓力時，汽鼓實際水位要比差壓式水位計指示要偏小。這在實用上有利無害。當汽鼓壓力超過額定壓力時，汽鼓實際水位要比差壓式水位計指示偏大，理論計算表明，當汽壓達額定值112%時，偏大量甚微，在實用上可忽略不計，本水位取樣裝置的差壓式水位計，可以隨鍋爐變參數運行。
當鍋爐工況突變(汽壓突降)時，蒸氣室(1)中筒狀環(huán)形貯水槽(7)，負壓恒位水槽(8)，盛水圓盤(12)及底板(5)上之凝結水，迅速汽化，水位取樣裝置因貯水汽化而迅速冷卻，進入鍋爐新工況條件下的狀態(tài)。負壓恒位水槽(8)在汽化損失水柱的同時，得到筒狀環(huán)形貯水槽(7)的水汽化上涌而溢流的水的補充，集汽聯(lián)箱上升管(28)經節(jié)流伐(30)(31)之間的頂部連絡管(29)上因汽鼓汽壓突降而實增的壓差通過溢流管(20)迫使虹吸管(18)虹吸輔助冷凝水箱(4)之水補充筒狀環(huán)形貯水槽(7)，溢流水經蒸汽加熱罩(10)回到負壓恒位水槽(8)。
有時鍋爐外部負荷突然切除，但鍋爐燃燒仍強烈，鍋爐安全門動作間隔時間很短，而且連續(xù)發(fā)生，輔助冷凝水箱(4)之冷凝水位未復位，且負壓恒位水槽監(jiān)控電接點(13)呈汽阻狀態(tài)，此時監(jiān)控電接點(13)通過光電耦合固態(tài)繼電器(SSR)開啟電動伐(22)使輔助冷凝水箱(4)之水經緊急排(補)水管(21)向筒狀環(huán)形貯水槽(7)迅速補水，溢流水回負壓恒位水槽(8)，時間繼電器延時關閉電動伐(22)使負壓恒位水槽(8)的水柱迅速恒位，有時鍋爐安全門連續(xù)動作數次，本水位取樣裝置可自動連續(xù)調水補充。所以它能適應鍋爐工況突變(汽壓突降)之暫態(tài)過程及過渡過程。
鍋爐點火前投差壓式水位計，可開高壓補水伐(24)向新型水位取樣裝置及差壓式水位計系統(tǒng)充水，開電動伐(22)，開伐門(15)(16)，充水完后關伐門(24)，關伐門(25)，關伐門(22)，開伐門(26)即可初投運行，待鍋爐升壓后，下降管(27)有抽吸作用時，開伐門(25)，關伐門(26)且監(jiān)視電接點(14)呈汽阻，即為正式投運。
本發(fā)明的優(yōu)點是能在鍋爐允許的任意參數及運行工況的任何時刻，可靠地檢測汽鼓水位測量段范圍內重量水位之差壓，而且誤差在實用允許范圍內，即本發(fā)明適應鍋爐變參數運行，適應鍋爐突變工況時，(汽壓突降)的暫態(tài)過程及過渡過程。
本發(fā)明的實施例可以通過附圖來說明附
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
附圖2是蒸氣室的A-A剖面圖。
蒸氣室(1)由能承壓的厚壁外筒(2)內再套裝一個薄壁內筒(3)組成，薄壁內筒(3)的底部焊在厚壁內筒(2)的同一底板(5)上，薄壁內筒(3)與厚壁外筒(2)之間保持一定間隙，運行狀態(tài)時間隙被凝結水充滿成筒狀環(huán)形貯水槽(7)。
受蒸氣罩(10)加熱的負壓恒位水槽(8)安裝于薄壁內筒(3)中部，且水槽(8)平面與汽鼓正常水位一致，負壓恒位水槽(8)成U型開口，開口處焊接在薄壁內筒(3)內壁上，負壓恒位水槽監(jiān)控電接點(13)插座穿越(2)(3)內壁，并不留間隙，恒位水槽監(jiān)控電接點(13)測量極浸泡在負壓恒位水槽(8)水面以下，負壓管(9)通負壓恒位水槽(8)，并從蒸氣室(1)的底板(5)引出。水連通管(16)穿越(2)(3)筒壁，與蒸氣加熱室正壓脈沖管(11)相通，正壓脈沖管(11)穿過恒位水槽(8)管頂端裝一個盛水圓盤(12)，頂端管口底于盛水圓盤(12)周高，正壓脈中管(11)從蒸氣室(1)的底板(5)引出。
蒸氣室(1)的泄水管(17)出口稍高于蒸氣室(1)的底板(5)內壁，運行狀態(tài)時底板(5)上稍積一高度凝結水，泄水管(17)一路經伐門(25)與下降管(27)相連，另一路經伐門(26)排地溝。蒸氣室(1)下側部位汽室裝一監(jiān)視電接點(14)。
蒸氣室(1)和水箱(4)是用隔板(6)隔開，位于隔板(6)上部，且與蒸氣室(1)聯(lián)成一體的輔助冷凝水箱(4)上有散熱管(19)共有6條，起加快散熱作用，虹吸管(18)從輔助冷水箱(4)側面下一高度引出，向上成一虹吸管高度后引至蒸氣室(1)的筒狀環(huán)形貯水槽(7)之上部，管口向厚壁外筒(2)稍傾斜，使虹吸水能進入筒狀環(huán)形貯水槽(7)。輔助冷凝水箱溢流管(20)接至集汽箱上升管(28)與汽鼓頂部連絡管(29)上，節(jié)流伐(30)裝于連絡管(29)的集汽箱上升管側，節(jié)流伐(31)裝于連絡管(29)的汽鼓側。
緊急排(補)水管(21)上的電動伐門(22)能使輔助冷凝水箱(4)與筒狀環(huán)形貯水槽(7)成通路或切斷。為監(jiān)視虹吸段狀態(tài)設監(jiān)視電接點(23)。
高壓補給水伐門(24)為啟動時加水使用。
節(jié)流伐(30)(31)的開度及虹吸管(18)的虹吸高度是在運行狀態(tài)下，做安全門動作試驗時測試整定。
權利要求
1.一種水位取樣裝置，它由蒸汽室(1)、水箱(4)兩大部件組成，其特征在于蒸汽室(1)內有貯水槽(7)；在蒸汽室(1)的內部有一恒位水槽(8)；在恒位水槽(8)的水平面下安裝有電接點(13)，電接點(13)直接控制電動伐門(22)；蒸汽室(1)和水箱(4)之間裝有虹吸管(15)；水箱溢流管(20)接至集汽箱上升管(28)和汽鼓頂部連絡管(29)上。
2.根據權利要求1所述的水位取樣裝置，其特征在于所說的貯水槽(7)是由蒸氣室(1)的厚壁外筒(2)與內筒(3)之間的間隙形成;恒位水槽(8)的水平面與汽鼓正常水位平面等高;虹吸管(15)插入蒸氣室(1)的管口是伸向厚壁外筒(2)。
3.根據權利要求2所述的水位取樣裝置，其特征在于緊急排(補)水管(21)由電接點(13)通過電路控制電動伐門(22)通斷水箱(4)和貯水槽(7)。
4.根據權利要求2所述的水位取樣裝置，其特征在于恒位水槽(8)呈U型。
5.根據權利要求4所述的水位取樣裝置，其特征在于恒位水槽(8)是接到負壓管(9)上;蒸氣室(1)內的盛水園盤(12)是接到正壓脈沖管(11)上。
6.根據權利要求3所述的水位取樣裝置，其特征在于汽鼓頂部連絡管(29)上安裝有節(jié)流伐(30)(31)。
全文摘要
一種適用于汽水兩相的壓力容器水位測量，尤其適用于鍋爐汽鼓水位測量的水位取樣裝置，它主要由蒸汽室(1)和水箱(4)兩大部分組成，在蒸汽室(1)中有貯水槽(7)、負壓恒位水槽(8)及電接點(13)，在水箱(4)內有虹吸管(18)，虹吸管(18)的一端管口插入到蒸汽室(1)內，由于本發(fā)明采取一些特殊結構，使之能適應鍋爐變參數運行，適應鍋爐突變工況時(汽壓突降)的暫態(tài)過程及過濾過程。
文檔編號G01F23/14GK1030977SQ8810486
公開日1989年2月8日 申請日期1988年8月2日 優(yōu)先權日1988年8月2日
發(fā)明者成文章 申請人:成文章