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    重庆时时彩精准定号: 对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置及其方法.pdf

    关 键 词:
    蒸汽 流量 进行 蒸发 计量 自动控制 装置 及其 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610519566.4

    申请日:

    2016.07.05

    公开号:

    CN106125776A

    公开日:

    2016.11.16

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G05D 7/06申请日:20160705|||公开
    IPC分类号: G05D7/06 主分类号: G05D7/06
    申请人: 中国核动力研究设计院
    发明人: 李统业; 张良; 潘小强; 杨静; 唐明国
    地址: 610000 四川省成都市一环路南三段28号
    优先权:
    专利代理机构: 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人: 冯龙
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610519566.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.10.30|||2016.12.14|||2016.11.16

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置及其方法,包括内部中空的加热箱,加热箱中设置有蒸发容器,加热箱上安装有称重器和控制系统,称重器同时与蒸发容器和控制系统连接,蒸发容器连接有蒸汽管道,蒸汽管道与蒸发容器内部连通,蒸汽管道上设置有截止阀,在蒸汽管道上设置有控制阀,截止阀设置在控制阀和蒸发容器之间,加热箱上设置有驱动机构,驱动机构连接有连接机构,驱动机构与控制系统连接,且连接机构与控制阀连接。通过天平称重法对蒸汽流量进行计量,利用自动控制阀对蒸汽流量进行控制,具有可靠性好、使用温度高、适用于较小蒸汽流量的计量及能够对蒸汽流量进行控制的优点,能够为现有的蒸汽流量计形成有效的补充。

    权利要求书

    1.对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置,其特征在于,包括内部中空的加热箱
    (1),所述加热箱(1)中设置有蒸发容器(2),加热箱(1)上安装有称重器和控制系统(5),且
    称重器同时与蒸发容器(2)和控制系统(5)连接,蒸发容器(2)连接有蒸汽管道,蒸汽管道的
    一端与蒸发容器(2)内部连通,并且蒸汽管道上设置有截止阀(3),且截止阀(3)能够切断对
    应的蒸汽管道,在蒸汽管道上设置有控制阀(9),控制阀(9)能够调整开度,加热箱(1)上设
    置有驱动机构(7),驱动机构(7)连接有连接机构(8),驱动机构(7)与控制系统(5)连接,且
    连接机构(8)与控制阀(9)连接。
    2.根据权利要求1所述的对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置,其特征在于,
    所述蒸汽管道为波纹管(4)和金属硬管(10),波纹管(4)与蒸发容器(2)内部连通,金属硬管
    (10)与波纹管(4)远离蒸发容器(2)的一端连通,且截止阀(3)设置在金属硬管(10)上。
    3.根据权利要求1所述的对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置,其特征在于,
    所述称重器为电子天平(6)。
    4.对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的方法,其特征在于,将称量后蒸发物质放置
    在蒸发容器(2)中并进行密封,将蒸发容器(2)放置在加热箱(1)内,称重器安装在加热箱
    (1)顶部,蒸发容器(2)通过金属丝与称重器下部吊钩相连从而使蒸发容器(2)悬空,蒸发容
    器(2)通过波纹管(4)与金属硬管(10)连接,使用?;て哉舴⑷萜鳎?)排空后,开启控制系
    统(5),根据实际需要通过控制系统(5)设置读取称重器显示数值的时间间隔dt,dm为dt内
    称重器显示数值的差值,控制系统(5)可以显示dm/dt的数值即蒸汽流量,通过控制系统设
    置计划控制流量范围,超出流量范围才进行流量的自动控制,启动加热箱(1)对蒸发容器
    (2)、控制阀(9)进行加热,根据蒸发物质的性质设定加热箱(1)温度,在初始阶段,蒸汽流量
    达不到设定流量值,随着蒸发物质温度的升高,蒸汽流量逐渐增加,当蒸发物质的流量即将
    达到设定流量值时,在控制系统(5)的作用下驱动机构(7)自动控制控制阀(9)的开度使蒸
    汽流量处于计划控制流量范围,若dm/dt的值低于设定范围时,驱动机构(7)自动调高控制
    阀(9)的开度,直至蒸汽流量处于计划控制流量范围,若dm/dt的值高于设定范围时,驱动机
    构(7)自动调低控制阀(9)的开度,直至蒸汽流量处于计划控制流量范围内,蒸发过程达到
    预定时间或蒸发物质基本蒸发完毕后,将加热容器前后端截止阀(3)关闭,关掉加热系统,
    进行冷却。

    说明书

    对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置及其方法

    技术领域

    本发明属于流量的计量及控制技术领域,具体涉及一种对蒸汽流量进行蒸发、计
    量及自动控制的装置及其方法。

    背景技术

    蒸汽流量的计量是化工领域一项关键的技术,目前主要采用涡街流量计或差压流
    量计进行蒸汽流量的计量。蒸发完成后,高温蒸汽冷却产生的沉积物会堵塞并腐蚀流量计,
    因此计量精度逐渐下降,容易造成流量计的失效。蒸汽流量计使用温度一般在350℃以下,
    对蒸发温度超过350℃的蒸汽不能计量,并且不适用于较小蒸汽流量的计量。另外,蒸汽流
    量计的主要用于蒸汽流量的计量,一般无蒸汽流量的控制功能,因此需要找到新的蒸汽流
    量的计量及控制方法。

    文献1,专利号为201410047972.6的中国专利,公开了一种多参数测量的蒸汽涡街
    流量计,旋涡发生体安装在带测量管表体的内孔内,在带测量管表体的外侧且位于旋涡发
    生体的正后面垂直开孔安装所述的流量传感器,在带测量管表体的上方安装有支撑筒柱,
    所述的支撑筒柱罩住流量传感器,所述的流量积算仪安装在支撑筒柱的上端端部。本发明
    可测量蒸汽的参数多,量程宽,测量蒸汽的精度高、压力损失小,多种传感器基于一体化的
    设计,流量计结构紧凑,可靠性高、制造成本低、使用维护方便、产品寿命长等优点,采用了
    耐高温的流量传感器和温度传感器,使得该多参数测量的蒸汽涡街流量计即可测量饱和蒸
    汽又可测量更高温度的过热蒸汽。

    文献2,专利号为03820649.8的中国专利涉及一种方法,其中利用阻流体(20)在流
    体中产生旋涡,并且确定产生旋涡的重复频率。确定的重复频率用于计算流动测量值(XV),
    其代表体积流量或流速。另外,在流动方向上相互分离的两个测量点(M1,M2)记录作用于流
    体的两个压力p1和p2。这些压力中至少一个至少以重复频率周期性改变。记录的压力p1和
    p2用于生成压力测量值(Xp),其代表在一段平均时间周期上至少部分在流动方向上作用的
    平均动态压力。压力测量值(Xp)和流动测量值(XV)用于确定流体的质量流量测量值(Xm)。

    文献3,专利号为200710133653.7的中国专利涉及一种流量计,具体为一种分体式
    涡街流量计。它由传感器、调理电路??橛胧中藕糯砟?樽槌?三种传感器及调理电路
    ??橹糜诟呶卤徊庀殖?而数字信号处理??榇τ诔N禄肪诚???橹渫ü帘蔚缋铝?br />接,以差分信号的形式传递信号。它解决了现有技术不能应用于高温环境的技术问题,可以
    应用于高温环境及需要分体式仪表的特殊场合,具有良好的抗干扰能力和可靠性。

    文献4,专利号为201320110735.0的中国专利涉及一种适用于工业自动化仪表领
    域的流量测量仪,尤其是涉及一种蒸汽流量计,它包括内锥装置,内锥装置上依次配合有冷
    凝器、差变组件和压变组件,内锥装置是由测量管、测量管内的支架、支架上配合的V形内锥
    体组成;本实用新型结构独特、方便用户安装、对蒸汽流量测量精确高、现场能显示多种参
    数、并有485通讯接口、便于用户传输、采集及管理。

    文献5,专利号为200910011212.9的中国专利涉及稠油热采蒸汽驱注汽井高温高
    压饱和蒸汽单井计量用的稠油热采井饱和蒸汽流量计量方法,是通过稠油热采井饱和蒸汽
    流量计实现的,该流量计由压力传感器、显示器、差压变速器、V型锥体,温度传感器组成:压
    力传感器与计量管线螺纹连接,显示器与压力传感器、差压变送器、温度传感器螺纹,V型锥
    体与差压变送器焊接连接;该方法是将稠油热采井饱和蒸汽流量计与管汇及注汽井螺纹连
    接,当蒸汽经过该流量计时在V型锥体两端产生差压,实现了对饱和蒸汽流速的精确测量,
    用差压变速器将流速转换成流量信号送入计算系统并随时显示蒸汽单井计量。该方法解决
    了现有技术中不能计量单井流量的问题。本发明可用于稠油热采蒸汽驱注汽井高温高压饱
    和蒸汽单井计量中。

    文献6,专利号为200820068517.4公开了一种一体化差压式蒸汽流量计,包括节流
    装置,节流装置中的法兰盘安装在测量管上,测量管内设有孔板,分别置于孔板两侧的取压
    管伸入到平衡容器的高压容室和低压容室中,平衡容器通过引压管与三阀组连接,三阀组
    与差压仪表连接。引压管、三阀组和差压仪表的压力容室部分在平衡容器的液面之下,并有
    向下的倾角。本实用新型中节流装置、取压管、平衡容器和差压仪表等设备为一体化结构,
    减少了现场加工制作的工作量,方便现场安装,提高了工作效率,降低现场安装人员的技
    能;一体化后,保证了装置的可靠性,提高了产品的质量

    文献7,专利号为201220685281.5的中国专利公开了一种智能测量蒸汽流量的差压式
    流量计和测压装置,其包括节流件、导压管、其还包括差压变送器或智能流量积算仪,所述
    的差压变送器或智能流量积算仪通过导压管分别与节流件的正负压室连接,其中与正压室
    连接的导压管为正压室导管,与负压室连接的导压为负压室导管,所述的正压室导管和负
    压室导管上各设有一组以上螺旋管,所述的螺旋管直径为1mm~40mm,螺旋管与水平面夹角
    为0~45℃,所述的正压室导管和负压室导管上还分别设有一个开关阀或设有一个三阀组
    同时连接正压室导管和负压室导管,所述的正压室导管上螺旋管和差压变送器或智能流量
    积算仪连接的管道还设有压力传感器。本实用新型无需防冻液填充导压管,结构紧凑,体积
    小。

    文献8,专利号为201320155941.3的中国专利公开了一种冷凝称重法蒸汽流量计
    量标准装置,包括稳压罐、温度变送器、压力变送器、流量计、手动球阀、气动球阀、气动蝶
    阀、气动调节阀、自力式调节阀、夹表器、电子秤、冷凝器、冷却塔、水泵,各部件通过管线连
    接。汽源通过稳压罐后,调压进入检定管线,通过被检流量计,进入冷凝器,把通过被检定蒸
    汽流量计的蒸汽进行全部冷凝,并对冷凝水进行称重计量,称重的冷凝水质量与通过蒸汽
    流量计的蒸汽质量进行比较,完成对蒸汽流量计的检定,提高了自动化程度,温度、压力可
    控,可检定多种口径流量计,计量准确度可靠,检定效率高,为国家节能降耗发挥一定作用。

    文献9,1983年03期刊发表了广州氮肥厂研制成功一种蒸汽流量标定装置,可对工
    业用蒸汽流量计进行校验标定。它采用实物计时称重法,先将蒸汽冷凝成水,再对水称重以
    确定蒸汽流量。该装置由蒸汽源、冷凝器、计时器、称量器具和各种监测仪器组成。投资少、
    能耗低,累积流更多还原。

    文献10,2009年02期期刊公开了蒸汽实流检定涡街流量计的不确定度分析,涡街流量
    计被大量、广泛地应用于蒸汽流量的计量,对涡街流量计的检定目前主要采用以空气代替
    蒸汽作为检定介质进行检定,不可避免地对检定结果有一定的影响。文章基于冷凝称重法
    蒸汽流量检定装置对涡街流量计进行检定,并对结果进行分析,给出了在蒸汽实流标定下
    的不确定度评定方法及结果。

    文献11,专利号为201210564802.6的中国专利公开了一种用于动态气体流量分析
    的失重法气体流量检测方法。它采用下列检测步骤:建立电子天平与电脑的动态连接,启动
    气体发生器和开始计时与称量,计算单位时间的气体体积流量,获取流量-时间曲线图,检
    测数据处理与分析。它利用电子天平与电脑的动态连接,实时检测气体发生器的气体质量
    流量,利用电脑的称量软件完成相应检测过程,包括:天平选型与配置,体积流量的换算,检
    测时长的设定,流量-时间曲线图的绘制、数据处理与分析。它广泛适用于各类中小型气体
    发生器的气体流量检测,也可以用于质量与时间对应变化的气体流量动态检测。本发明具
    有操作简单、检测安全,以及检测精度高和现场适应性好的优点。

    文献12,专利号为201110147057.0的中国专利公开了一种基于称重法的质量流量
    计,包括容器,容器的上部设有进水口,下部设有出水口,容器的底部设有称重传感器,容器
    内进水口的下方设有导流与抗冲击装置??梢约跣×髁慷饬渴?,液体冲击力对称重传
    感器造成的测量误差,并可通过此装置过滤水中的较大杂质,解决管道堵塞与水流循环系
    统不畅的难题。

    文献13,专利号为US20060464514的美国专利公开了A fabric treatment
    appliance comprises a steam generator having a chamber configured to hold
    water,a supply conduit configured to transport water to the steam generator
    chamber,a weight sensor outputting a signal responsive to the weight of the
    steam generator, and a controller coupled to the weight sensor and configured
    to control a flow of water through the supply conduit based on the signal
    from the weight sensor. The disclosure provides methods of water supply
    control that can employ the weight sensor。

    文献14,专利号为200510131200.1的中国专利公开了一种失重流量计与失重法流
    量控制器。它解决了现有工业自动化生产中所用流量检测设备结构复杂,成本高,易损耗等
    问题,具有结构简单,具有防腐能力,测量精确,控制方式灵活等优点。其结构为:一种失重
    法流量计与失重法流量控制器,它有电源,还包括传感器,传感器将测量所得的重量值信号
    经放大器和数字化转换器转换为数字信号后送入微处理器;微处理器对信号进行处理后输
    出;该控制信号还可以通过接口电路与上位机通讯,将重量和流量值传输到上位机上,便于
    上位机的监控管理,测得的重量值同时送入存储器中,便于日后的工艺查询;重量和流量值
    可通过显示器显示,微处理器还通过按键装置设置参数。

    文献15,专利号为201010120967.5的中国专利公开了一种高粘性流体的动态称重
    系统及其方法,该系统的秤体输出端同时与重量显示仪及称重控制器相连接,该称重控制
    器的输出控制端通过变频器与高粘性流体桶泵相连接,该高粘性流体桶泵通过插入到高粘
    性流体料桶中的泵杆将高粘性流体泵入秤体;该方法使用高粘性流体桶泵将高粘性流体泵
    取到秤体内,秤体将称重信号反馈给称重控制器中,称重控制器根据控制参数采用动态差
    值补偿法和测定最小流量法并通过变频器控制高粘性流体桶泵的泵速。本发明设计合理,
    实现了对高粘性流体的动态精确称重功能,保证了称重精度和称重速度,满足了对高粘性
    流体的动态精确称重的要求,同时具有使用方便、适用范围广泛的特点。

    文献16,专利号为CN 200710147395的中国专利公开了一种检测控制精度高,可用
    于强腐蚀液体的流量控制器。采用称重与失重两种方式测量流量。输出采取步进式电动执
    行器控制流量的方法来实现液体流量的连续稳定控制,流量无脉动成分。运用失重自修正
    算法进行跟踪曲线修正,可实现流量累积误差趋近于零。本发明主要由缓冲桶,称重桶,进、
    放液电磁阀和称重显示器,智能控制器及步进式电动执行器阀组成。称重桶加液位时是由
    缓冲桶放液完成的。称重桶液位上升时电动执行器阀出口流量增加,步进电动执行器阀要
    逐步回关。当称重桶液位下降时,阀逐步打开,以保持流量不变。周而复始。步进电动执行器
    阀回关速率和打开速率与称重桶液体重量上升速率和下降速率平根正好相等,使流量控制
    成一条平稳的直线。

    文献1~7对蒸汽流量的计量方式进行了描述,主要有涡街和差压两种类型的蒸汽
    流量计,用于大流量蒸汽的计量,并且无蒸汽流量控制的功能。

    文献8、9、10利用称重法对冷凝后的蒸汽进行称重,用于对蒸汽流量计准确度的标
    定,不能作为蒸汽流量计,只能作为蒸汽流量计的标定装置。文献11利用称重法对气体流量
    进行计量,但是无加热系统,并且无自动控制的功能,不适合蒸汽流量的自动控制。文献12、
    13利用称重法对水等液体的流量进行计量或控制,但是该系统处于开放的环境中,并且无
    蒸汽流量控制的功能。文献14、15、16 利用称重法对强腐蚀液体、高粘性流体的流量进行计
    量,并且具有流量的自动控制功能,但是该系统处于开放的环境中,不适合高温蒸汽的流量
    计量及控制。

    综上说述,所以上述文献研究目的与方案不相同。

    发明内容

    本发明所要解决的技术问题是现有蒸汽流量计存在的可靠性差、使用温度低、不
    适用于较小蒸汽流量的计量及无法进行流量控制,目的在于提供一种对蒸汽流量进行蒸
    发、计量及自动控制的装置及其方法,通过天平称重法对蒸汽流量进行计量,利用自动控制
    阀对蒸汽流量进行控制,具有可靠性好、使用温度高、适用于较小蒸汽流量的计量及能够对
    蒸汽流量进行控制的优点,能够为现有的蒸汽流量计形成有效的补充,解决现有蒸汽流量
    计存在的可靠性差、使用温度低、不适用于较小蒸汽流量的计量及无法进行流量控制的问
    题。

    本发明通过下述技术方案实现:

    对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置,包括内部中空的加热箱,所述加热箱中
    设置有蒸发容器,加热箱上安装有称重器和控制系统,且称重器同时与蒸发容器和控制系
    统连接,蒸发容器连接有蒸汽管道,蒸汽管道的一端与蒸发容器内部连通,并且蒸汽管道上
    设置有截止阀,且截止阀能够切断对应的蒸汽管道,在蒸汽管道上设置有控制阀,控制阀能
    够切断蒸汽管道,截止阀设置在控制阀和蒸发容器之间,加热箱上设置有驱动机构,驱动机
    构连接有连接机构,驱动机构与控制系统连接,且连接机构与控制阀连接。现有存在利用天
    平称重法进行流量计量的方法,但是不适用于蒸汽流量的计量,并且无流量控制的功能。本
    专利通过天平下称法对蒸发容器进行称重,通过计算单位时间内的失重得到蒸汽的蒸汽流
    量。将蒸汽流量信号输入至自控阀,通过控制自控阀的开度使蒸汽流量处于设定流量范围
    内,达到蒸汽流量的计量及自动控制的目的。这种控制方法的传感器为电子天平,不与蒸汽
    直接接触,蒸汽不会对电子天平产生腐蚀进而影响精度,因此不存在控制精度下降的问题,
    稳定性高。称重天平在加热箱外,通过一根金属丝与蒸发容器连接,不受蒸发温度的影响,
    因此蒸发温度更高。自动控制阀的驱动机构布置在加热箱外,通过连接杆与控制阀的阀体
    连接。该方法利用天平下称法对蒸发罐进行称重,管道连接利用金属波纹软管,降低了连接
    管道应力变化对测量结果准确度的影响,能够满足小流量计量的精度要求。

    蒸汽管道为波纹管和金属硬管,波纹管与蒸发容器内部连通,金属硬管与波纹管
    远离蒸发容器的一端连通,且截止阀设置在金属硬管上。测量误差主要来自于蒸发过程中
    连接管道的应力变化,蒸发罐与金属硬管之间用金属波纹软管连接(利用石墨密封圈或金
    属密封圈密封),金属波纹软管的内部应力本来很小,由于蒸发罐位置波动而导致的金属波
    纹软管应力变化更小,因此即使有金属波纹软管存在也能够对蒸发罐的重量变化进行准确
    称量。为了防止蒸汽腐蚀金属波纹软管引起蒸汽泄漏,金属波纹软管定期更换。

    称重器为电子天平。在蒸发过程中,电子天平能够将蒸发容器的重量变化输出至
    控制系统,电子天平具有下部称量吊钩,量程应该大于蒸发容器及蒸发物质的重量总和。天
    平需具有数据接口,能够将重量数据输入至控制系统。

    对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的方法,将称量后蒸发物质放置在蒸发容
    器中并进行密封,将蒸发容器放置在加热箱内,称重器安装在加热箱顶部,蒸发容器通过金
    属丝与称重器下部吊钩相连从而使蒸发容器悬空,蒸发容器通过波纹管与金属硬管连接,
    使用?;て哉舴⑷萜髋趴蘸?,开启控制系统,根据实际需要通过控制系统设置读取称重
    器显示数值的时间间隔dt,dm为dt内称重器显示数值的差值,控制系统可以显示dm/dt的数
    值即蒸汽流量,通过控制系统设置计划控制流量范围,超出流量范围才进行流量的自动控
    制。启动加热箱对蒸发容器、控制阀进行加热,根据蒸发物质的性质设定加热箱温度,在初
    始阶段,蒸汽流量达不到设定流量值,随着蒸发物质温度的升高,蒸汽流量逐渐增加,当蒸
    发物质的流量即将达到设定流量值时,在控制系统的作用下驱动机构自动控制控制阀的开
    度使蒸汽流量处于计划控制流量范围内,若dm/dt的值低于设定范围时,驱动机构自动调高
    控制阀的开度,直至蒸汽流量处于计划控制流量范围,若dm/dt的值高于设定范围时,驱动
    机构自动调低控制阀的开度,直至蒸汽流量处于计划控制流量范围,蒸发过程达到预定时
    间或蒸发物质基本蒸发完毕后,将加热容器前后端截止阀关闭,关掉加热系统,进行冷却。
    通过天平称重法对蒸汽流量进行计量,利用自动控制阀对蒸汽流量进行控制,具有可靠性
    好、使用温度高、适用于较小蒸汽流量的计量及能够对蒸汽流量进行控制的优点,主要用于
    现有蒸汽流量计不能完成的蒸汽流量的蒸发、计量及控制。在蒸发过程中,天平能够将蒸发
    容器的重量变化输出至控制系统,控制系统通过计算单位时间内蒸发容器的失重dm/dt得
    到蒸汽的蒸汽流量,控制系统将蒸汽流量与设定流量进行对比,通过控制自动阀开度使蒸
    汽的蒸汽流量处于设定流量范围,实现蒸汽流量自动控制的目的。这种控制方法的传感器
    为电子天平,不与蒸汽直接接触,蒸汽不会对电子天平产生腐蚀进而影响精度,因此不存在
    控制精度下降的问题,稳定性高。称重的电子天平在蒸发容器加热箱外,通过一根金属丝与
    蒸发容器连接,不受蒸发温度的影响,因此蒸发温度更高。该方法利用天平下称法对蒸发罐
    进行称重,管道连接利用波纹软管,降低了连接管道应力变化对测量结果准确度的影响,能
    够满足小流量计量的精度要求。

    本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

    (1)通过对蒸发过程中的蒸发罐进行称重并计算单位时间内的失重得到蒸汽的蒸汽流
    量,该方法不受蒸汽冷却后堵塞或腐蚀流量计的影响,稳定可靠;

    (2)该装置的使用温度高,能够实现对650℃蒸汽的流量进行计量及控制;

    (3)该装置利用天平下称法只对蒸发罐进行称重,管道连接利用金属波纹软管,降低了
    连接管道应力变化对测量结果准确度的影响,适用于较小蒸汽流量的计量;

    (4)该装置通过驱动机构控制自控阀的开度从而控制蒸汽的蒸汽流量,能实现蒸汽流
    量的自动控制。

    附图说明

    此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部
    分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

    图1为本发明结构示意图;

    图2为实施例1的流量控制实验结果示意图;

    图3为实施例2的流量控制实验结果示意图。

    附图中标记及对应的零部件名称:

    1-加热箱,2-蒸发容器,3-截止阀,4-波纹管,5-控制系统,6-电子天平,7-驱动机构,8-
    连接机构,9-控制阀,10-金属硬管。

    具体实施方式

    为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本
    发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作
    为对本发明的限定。

    实施例1:

    如图1、图2所示,对NbCl5蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制,将200g的NbCl5粉末装
    入蒸发容器2内,然后将蒸发容器2密封后放置在电子天平6上进行称重,总重量为
    9830.28g。将密封后的蒸发容器安装在加热箱1内,电子天平6显示重量为9847.31g。使用保
    护气对蒸发容器排空后,开启控制系统,蒸汽流量dm/dt时间间隔为5s,流量范围为0.095g/
    s≤dm/dt≤0.105g/s。启动加热箱对蒸发容器、自动控制阀进行加热,蒸发容器加热箱的温
    度设定在270℃,自动控制阀加热箱的温度设定在270℃。蒸发过程中蒸发容器的重量变化
    及蒸汽流量如图2所示,在初始阶段,蒸汽流量达不到设定流量,随着蒸发容器温度的升高,
    蒸汽流量逐渐增加,达到蒸汽流量设定值后,自动控制阀开始动作,进行蒸汽流量的自动控
    制。蒸发一段时间后,NbCl5基本用尽,NbCl5流量降低,此时停止对蒸发容器及自动控制阀加
    热。为了避免NbCl5冷却后的堵塞管道,在冷却过程中利用?;て云骞艿澜写瞪?。最
    后天平的显示重量为9668.84g,整个蒸发过程中在线称量的失重为178.47g。完全冷却后,
    将蒸发容器拆卸,然后放置在天平上进行称重,总重量为9654.87g,整个蒸发过程中NbCl5
    的实际失重为175.41g,与在线称量的失重基本一致,说明在线称重的蒸汽流量是准确的。
    从图2中看出,在蒸汽流量的控制过程中,蒸汽流量能够在设定流量上下很小分范围内波
    动,说明利用此装置可以进行NbCl5流量的自动控制。

    实施例2:

    如图1、图3所示,对TiCl4蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制,将500g的TiCl4装入蒸
    发容器内,然后将蒸发容器密封后放置在电子天平上进行称重,总重量为10132.26g。将密
    封后的蒸发容器安装在加热箱内,电子天平显示重量为10148.19g。使用?;て哉舴⑷萜?br />排空后,开启控制系统,蒸汽流量dm/dt时间间隔为10s,流量范围为0.145g/s≤dm/dt≤
    0.155g/s。启动加热箱对蒸发容器、自动控制阀进行加热,蒸发容器加热箱的温度设定在
    160℃,自动控制阀加热箱的温度设定在160℃。蒸发过程中蒸发容器的重量变化及蒸汽流
    量如图3所示,在初始阶段,蒸汽流量达不到设定流量,随着加热温度的升高,蒸汽流量逐渐
    增加,达到蒸汽流量设定值后,自动控制阀开始动作,进行蒸汽流量的自动控制。蒸发60min
    后,将加热容器前后端截止阀关闭,关掉加热系统,进行冷却。此时天平的显示重量为
    9812.3g,整个蒸发过程中在线称量的失重为335.89g。完全冷却后,将蒸发容器拆卸,然后
    放置在天平上进行称重,总重量为9793.51g,整个蒸发过程中TiCl4的实际失重为338.75g,
    与在线称量的失重基本一致,说明在线称重的蒸汽流量是准确的。从图3中看出,在蒸汽流
    量的自动控制过程中,蒸汽流量能够在设定流量上下很小分范围内波动,说明利用此装置
    可以进行TiCl4流量的自动控制。

    通过天平下称法对蒸发容器进行称重,通过计算单位时间内的失重得到蒸汽的蒸
    汽流量,将蒸汽流量信号输入至自动控制阀,通过调整自动控制阀的开度控制蒸汽流量处
    于设定流量范围,达到蒸汽流量自动控制的目的。本发明适用于对蒸汽流量控制精度及自
    动化程度要求高,同时需要蒸汽流量变化能够快速响应的场所。利用天平下称法对蒸发罐
    进行称重,不用对整个加热系统称重,提高了称量精度。蒸发罐与管道之间利用软金属波纹
    软管连接,降低了管道连接应力变化对称量精度的影响,该装置具有流量自动控制功能,驱
    动机构设置在加热箱外,能满足较高温度蒸汽的使用要求。

    以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步
    详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明
    的?;し段?,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含
    在本发明的?;し段е?。

       内容来自专利网重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn转载请标明出处

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    本文标题:对蒸汽流量进行蒸发、计量及自动控制的装置及其方法.pdf
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