双恒单室平衡容器制造技术

双恒单室平衡容器，其特征在于：该平衡容器主要由音叉管式组件、加热组件、伸高冷凝组件连接构成，音叉管式组件位于加热组件内，伸高冷凝组件连接加热组件上方位。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双恒单室平衡容器，属于热工测量
，解决高压、高温锅炉汽包的差压式水位计一次测量问题。
技术介绍
差压式水位计测量原理是由平衡容器形成参比水柱，比较汽包内水柱与参比水柱的高度差，将高度差转换为静压差，而实现“水位-差压”变换测量，由差压变送器测量差压显示水位。传统单室平衡容器头部是球形或圆筒形，下部是管道。来自汽包的饱和汽经上仰管路进入平衡容器凝结成水，在容器中形成标高不变的水柱，汽包水侧取样管接出点标高以上的水柱为参比水柱，参比水柱静压由下部正压管引出，水侧取样管以上的汽包水柱(高度称为汽包水位h)静压由水侧取样管引出，两者静压差为ΔP，是水位变换测量的差压。汽包水位h和差压ΔP的关系式h＝/[g(p′-p″)式中p为参比水柱平均密度，取决于汽包压力p和参比水柱的平均温度tp；p′为饱和水密度；p″为饱和汽密度；g为重力加速度；L为参比水柱高度。(p′-p″)是汽包压力p的单值非线性函数，现有技术与计算机设备可以实现水位测量准确的压力修正。现用的单室平衡容器参比水住温度远低于饱和水温，故可忽略L的变化。而平均密度p变化超过允许范围，必须进行密度修正。平均密度p是汽包压力p和平均温度tp的函数，(p-p″)也是p和tp的函数，密度修正习惯称作温度修正。由于平均温度tp与饱和温度h、环境温度tc、水的导热系数、空气放热系数等变量有关，还与参比水柱的几何参数有关，所以，参比确定水柱平均温度的理论修正计算过于复杂，必然有较大的误差，至目前为止尚未找到适用于工程应用计算方法，工程计算上只能以简单的温度给定，或简易的温度测量进行温度修正参数初步设定，再由现场试验确定修正参数，修正误差大且不稳定，整定期很长，工作量大。这是传统单室平衡容器测量汽包水位的难点。差压式水位计用于大型电力锅炉汽包水位自动调节，电力行业又规定用于监视主要仪表和停炉保护，显然参比水柱平均温度修正误差大、测量不稳定，不利于安全稳定运行。
技术实现思路
传统单室平衡容器的误差大、且不稳定，是测量系统误差大、不稳定的重在因素。本专利技术的目的在于提供一种双恒单室平衡容器，不解决参比水柱温度修正的具体技术问题，而是提高平衡容器的性能，使“水位-差压”测量变换不需要进行参比水住温度修正，在此前提下，保持参比水柱高度恒定，从而提高差压式水位计测量的准确性、稳定性与可靠性。本专利技术的技术解决方案是该平衡容器主要由音叉管式组件、加热组件、伸高冷凝室组件连接构成，音叉管式组件位于加热组件内，伸高冷凝室组件连接加热组件上方位，所述的音叉管式组件主要由参照管、注水管、叉柄管构成，参照管、注水管相连成U形管，U形管底孔与叉柄管相连接，参照管与叉柄管组成参比水柱管；所述的加热组件主要由下筒、下堵头构成，音叉管式组件位于下筒内；伸高冷凝室主要由上端盖、上筒构成，上下筒连接成平衡容器腔室。采用向参比水柱连续注水方法保持参比水柱高度恒定，利用传热学原理，使参比水柱温度等于饱和水温度，参比水柱密度恒等于饱和水密度p′。那么，水位是变量差压ΔP、饱和水密度p′、饱和汽密度p″的函数。p′和p″只与汽包压力有关，只要进行压力的准确修正补偿，便可以进行准确测量水位。本专利技术与传统单室平衡容器相比有如下优点1、不需进行参比水柱温度修正，测量误差小，且稳定；2、测量不受环境温度影响；3、简化差压水位计整定；4、建立起完整的参比水柱所需的时间短，使差压水位计由启动至正常的过渡时间短。附图说明图1为传统单室平衡容器示意2为双恒单室平衡容器示意3为本专利技术平衡容器与汽包连接示意中1为上端盖、2为上筒、3为通汽集水盘、4为水杯、5为下筒、6为注水管、7为参照管、8为叉柄管、9为下堵头、10为疏水管、11为正压管、12为进汽管、13为汽包汽侧取样管、14为汽泡水侧取样管、15为管道、16为上凸孔、17为下凹孔具体实施方式现结合附图作进一步叙述本专利技术的平衡容器主要由音叉管式组件、加热组件、伸高冷凝组件连接构成，音叉管式组件位于加热组件内，伸高冷凝组件连接加热组件上方位；(一)音叉管式组件主要由注水管6、水杯4、参照管7、叉柄管8组成。参照管短于注水管，参照管与注水管相连成不等高的U形管，U形管底孔与叉柄管相连，参照管与叉柄管构成参比水柱管，有底孔的水杯4与注水管6相连。(二)加热组件主要由下筒5、下堵头9构成，进汽管12连接下筒5壁上，参照管口高于进汽管，下堵头9里面的拐角孔连接叉柄管8和正压管11，疏水管10连接于下堵头9并和下筒5的腔室相通。(三)伸高冷凝室组件主要由上端盖1、上筒2、通汽集水盘3组成，冷凝室底部的通汽集水盘3带有上凸孔16和下凹孔17，下凹孔17正对着水杯4。本专利技术的工作原理本专利技术与汽包连接方式见图3，进汽管12与汽包汽侧取样管13相连接，疏水管10经管道15与汽包下降管相连。本专利技术与汽包连接后，汽包水侧取样管14的引出端是“水位-差压”变换的差压负侧，正压管11的引出端是差压正侧，差压变送器检测该差压，为差压水位计提供水位显示信号。汽包的饱和汽经进汽管进入下筒，同时经过通汽集水盘的上凸孔进入伸高冷凝室。部分饱和汽冷后成为饱和水，饱和水沿壁而下由集水盘收集经下凹孔流至水杯，使注水管在靠近参比水柱的底部向参比水柱管注水，满水后，多余的水由参照管顶部流出。参照管中水柱是流动的饱和水水柱，在饱和汽室中不会产生温度降，依然是饱和水，叉柄管中是静止的水柱，虽可向下堵头散热，但饱和汽冷凝放出的汽化潜热量可使叉柄管中水注温度等于饱和水温度，饱和水温度取决于压力，参比水柱压力与汽包压力相等，则参比水柱温度(密度)恒等于汽包内饱和水温度(密度)。本专利技术的技术措施相当于使整个参比水柱置于汽包之中，所以“水位-差压”变换不需进行参比水柱温度(密度)修正，只需压力修正即可。参照管顶部溢出的水和饱和汽在下筒中的冷凝水，经疏水管10、管道15、流至下降管。由于管道15裸露在空气中，其中水的密度大于饱和水密度，合理选择管道15与下降管的连接点标高，可使汽包压力很低时管道15中的水面在下堵头以下，即管道15中的冷水不会进入加热室而降低参比水柱平均温度。由于音叉管的管壁薄，蓄热量较小，由于伸高冷凝室高度较高，饱和汽凝结水流量较大，向参比水柱注水量大，所以在汽包压力变化时，参比水柱温度过渡到饱和汽温度的时间短，测量动态特性好。因注水量大，建立起完整的参比水柱所需要的时间短。当汽包压力升高时，参比水柱的密度增加，水柱收缩而降低，但由于向参比水柱注水量大，可保证参比水柱不断从参照管溢出，压力升高只不过减小了溢出量，可使参比水柱的高度始络为恒定值。综上所述，本专利技术具有结构简单，参比水柱温度恒等于饱和水温度，参比水柱高度恒定的特点，适用于锅炉汽包水位差压式准确、稳定的一次测量。权利要求1.双恒单室平衡容器，其特征在于该平衡容器主要由音叉管式组件、加热组件、伸高冷凝组件连接构成，音叉管式组件位于加热组件内，伸高冷凝组件连接加热组件上方位。2.根据权利要求1所述的双恒单室平衡容器，其特征在于音叉管式组件主要由注水管(6)、水杯(4)、参照管(7)、叉柄管(8)组成，参照管(7)短于注水管(6)，参照管与注水管相连成不等高的U形管，U形管底孔与叉柄管(8)相连，参照管与叉柄管构成参比水柱管，有底孔的水杯(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高澎，
申请(专利权)人：高澎，
类型：发明
国别省市：