一种参比水柱取样稳定装置的制作方法

本发明涉及汽包水位测量技术领域，具体涉及一种参比水柱取样稳定装置。

背景技术：

汽包水位是中高压及以上锅炉的一个非常重要的监控参数，控制汽包内的正常水位在一定的允许范围内是保证锅炉和汽机安全运行的必要条件之一。

目前汽包水位的测量中经常采用的方法有：云母双色水位计、电接点水位计和差压式水位计。其中云母双色水位计可就地直观显示、指示可靠，利用工业电视技术在主控室实现远程监视；电接点水位计在测量中指示不够连续；差压式水位计最为常用，也可作为水位调节的被调参数。

差压式水位计的原理是将汽包水位通过平衡容器转换为差压信号，用差压计测量出差压的大小，从而得出水位的高低。其中目前采用的差压式汽包水位计通常主要有单室平衡容器和双室平衡容器。单室平衡容器又进行了创新，分外置式如图1所示和内置式如图2所示。外置式结构简单，便于安装检修，但是受外界环境温度影响比较大；内置式结构复杂，安装繁琐，检修比较困难，但是不受外界环境温度影响。

因此，研制一种可以解决水柱温度测量难和检修困难的问题，同时具有稳定的静压力的参比水柱取样稳定装置是非常重要的。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出一种参比水柱取样稳定装置，可以解决水柱温度测量难和检修困难的问题，同时具有稳定的静压力的。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种参比水柱取样稳定装置，包括保护罩、积水槽、水斗、汽侧冷凝水导流管、连接管、双层套管、外置冷凝罐、备用正压取样管、正压导流管、负压导流管和差压变送器；所述水斗的外围固定设置有积水槽，所述保护罩与所述水斗和积水槽相互嵌入在一起，所述保护罩的一侧固定连通汽侧冷凝水导流管，所述汽侧冷凝水导流管的另一端固定连通外置冷凝罐；所述外置冷凝罐的另一侧固定连通备用正压取样管，所述备用正压取样管的另一端连接正压导流管，所述正压导流管的另一端可拆卸连接差压变送器；所述水斗的底部固定连通连接管，所述连接管的另一端与所述正压导流管连通，所述连接管靠近所述水斗的管路位于汽包中，所述连接管的其余部分位于汽包外部，处于汽包外部的连接管上套有双层套管，所述双层套管一端与汽包连通，所述双层套管的另一端管壁连通负压导流管，所述负压导流管与所述差压变送器可拆卸连接。

优选地，所述保护罩为圆柱盖体，上端封闭，下端开口，并且下端扣在积水槽上，同时罩在水斗的上面；所述保护罩侧面高于积水槽和水斗的侧壁上开设4个通气孔，所述保护罩侧面的下沿开设6个半圆形孔扣在积水槽的底部形成通水孔；所述保护罩侧面高于积水槽低于4个通气孔的部分开一个孔入冷凝水导流管。

优选地，所述水斗为箱体结构，所述水斗侧壁设置有若干开口，使开口下沿高度与积水槽上沿高度一致，同时在水斗里面嵌入一个隔板，所述隔板的上沿与所述积水槽的上沿处于同一水平高度，并且在隔板中部上开一个小孔。

优选地，所述积水槽的下端位于所述水斗的侧壁中部。

优选地，所述汽侧冷凝水导流管上设置有一个通孔，此通孔位于汽包内部。

优选地，所述汽侧冷凝水导流管上设置有开关阀位于汽包的外部靠近所述外置冷凝罐。

优选地，所述汽侧冷凝水导流管上的开关阀与所述外置冷凝罐之间的管段与所述汽侧冷凝水导流管的夹角为斜角，所述斜角为155～165度。

优选地，所述汽侧冷凝水导流管上的开关阀与所述外置冷凝罐之间的管段与所述外置冷凝罐的侧壁的夹角为斜角，所述斜角为70度。

优选地，所述备用正压取样管与所述连接管连接处的上部安装有开关阀；所述连接管上还设置有开关阀位于汽包外部且位于双层套管远离汽包的一侧；所述负压导流管上设置有开关阀。

优选地，所述备用正压取样管的另一端通过开关阀连接正压导流管。

本发明具有以下有益效果：本发明参比水柱取样稳定装置属于内置式平衡容器水位计配套部件，其优点是正负压侧的水柱始终处于同一个容器的饱和水环境下，解决了水柱温度测量难的问题；同时，参比水柱由于被保护罩与积水槽双环冷凝水保护，一方面克服了停炉时及停炉时间长等因素致使参比水柱被蒸发，下次锅炉点火时，水位测量值偏差大，造成水位自动保护系统不能投入运行；另一方面在正常运行中，降低气流干扰，阻尼冷凝水直接冲击静压头水柱，从而获得稳定的静压力。

附图说明

图1为现有技术中外置式单室平衡容器的结构示意图，图中1、汽包；2、汽侧冷凝水导流管；3、外部冷凝罐；4、负压导流管；5、正压导流管；6、差压变送器。

图2为现有技术中内置式单室平衡容器的结构示意图，图中1、汽包；2、水斗；3、连接管；4、汽侧冷凝水导流管；5、外部冷凝罐；6、备用正压取样管；7、双层套管；8、负压导流管；9、正压导流管；10、差压变送器。

图3为本发明一种参比水柱取样稳定装置的结构示意图，图中1、汽包；2、积水槽；3、保护罩；4、水斗；5、连接管；6、汽侧冷凝水导流管；7、外置冷凝罐；8、备用正压取样管；9、负压导流管；10、正压导流管；11、差压变送器；12、双层套管；13、隔板。

图4为本发明保护罩3的立体结构示意图。

图5为本发明保护罩3的正视结构示意图。

图6为本发明水斗4、积水槽2和保护罩3相互嵌入的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

如图3至图6所示，本发明参比水柱取样稳定装置，是一种水位测量装置的配套产品，包括：保护罩3、积水槽2，水斗4、汽侧冷凝水导流管6、连接管5、双层套管12、外置冷凝罐7、备用正压取样管8、正压导流管10、负压导流管9和差压变送器11。

所述水斗4的外围固定设置有积水槽2，所述水斗4的上沿与所述积水槽2的上沿处于同一水平高度，所述积水槽2的高度为所述水斗4高度的一半，即所述积水槽2的下端位于所述水斗4的侧壁中部；所述保护罩3与所述水斗4和积水槽2相互嵌入在一起，所述保护罩3为圆柱盖体，上端封闭，下端开口，并且下端扣在积水槽2上，同时罩在水斗4的上面；所述保护罩3侧面高于积水槽2和水斗4的侧壁上开设4个通气孔，所述保护罩3侧面的下沿开设6个半圆形孔扣在积水槽2的底部形成通水孔；所述保护罩3侧面高于积水槽2低于4个通气孔的部分开一个孔入冷凝水导流管6。所述保护罩3中的通水孔低于积水槽2，通气孔高于积水槽2，避免水斗4内外压力不均衡，保证冷凝水畅通地流入积水槽2和水斗4中，最后注满水斗4和积水槽2，多余的冷凝水溢出积水槽2，形成稳定高度的保护水环，同时避免水滴或蒸汽气流直接冲击水斗4。

所述水斗4为箱体结构，所述水斗4侧壁设置有若干开口(本发明设4个)，使开口下沿高度与积水槽2上沿高度一致，同时在水斗4里面嵌入一个隔板13，所述隔板13的上沿与所述积水槽2的上沿处于同一水平高度，并且在隔板13中部上开一个小孔，既能保证冷凝水顺利流入连接管5，又能控制蒸发量，又由于保护罩3的特殊结构，形成双重保护，使水斗4内的参比水柱始终处于稳定高度。

所述保护罩3的一侧固定连通汽侧冷凝水导流管6，所述汽侧冷凝水导流管6的另一端固定连通外置冷凝罐7，通过汽侧冷凝水导流管6将外置冷凝罐7产生的冷凝水引入到积水槽2和水斗4中，所述汽侧冷凝水导流管6上设置有一个通孔，此通孔位于汽包1内部，所述汽侧冷凝水导流管6上设置有开关阀位于汽包1的外部靠近所述外置冷凝罐7，所述汽侧冷凝水导流管6上的开关阀与所述外置冷凝罐7之间的管段与所述汽侧冷凝水导流管6的夹角为斜角，所述斜角为155～165度，最佳为160度，汽侧冷凝水导流管6上的开关阀与所述外置冷凝罐7的管段与外置冷凝罐7的侧壁的夹角为斜角，所述斜角为70度；当外置冷凝罐7产生的冷凝水通过冷凝水导流管6流入积水槽2和水斗4中，最后注满水斗4和积水槽2，多余的冷凝水溢出积水槽2，形成稳定高度的保护水环，同时避免水滴或蒸汽气流直接冲击水斗4。

所述外置冷凝罐7的另一侧固定连通备用正压取样管8，所述备用正压取样管8的另一端通过开关阀连接正压导流管10，所述正压导流管10的另一端可拆卸连接差压变送器11；所述水斗4的底部固定连通连接管5，所述连接管5的另一端与所述正压导流管10连通，所述连通处位于所述备用正压取样管8的开关阀下方，所述连接管5靠近所述水斗4的管路位于汽包1中，所述连接管5的其余部分位于汽包1外部，处于汽包1外部的连接管5上套有双层套管12，所述双层套管12与汽包1连通，所述连接管5上还设置有开关阀位于汽包1外部且位于双层套管12远离汽包1的一侧；所述双层套管12的管壁连通负压导流管9，所述负压导流管9上设置有开关阀，所述负压导流管9与所述差压变送器11可拆卸连接。

所述的连接管5、双层套管12、负压导流管9及正压导流管10将水柱静压力传输到差压变送器11。蒸汽流过外置冷凝罐7时，经过冷热交换形成冷凝水，经汽侧冷凝水导流管6流入积水槽2和水斗4中，当注满积水槽2和水斗4后高于积水槽2的水自动流出，从而形成一个稳定的静压水柱。

工作过程：

如图3所示，a为饱和蒸汽，b为外置冷凝罐7产生的冷凝水，c为冷凝水自由蒸发形成蒸汽。当汽包运行过程中，饱和蒸汽a不断流入外置冷凝罐7中，并且通过热交换不断产生冷凝水，注入外置冷凝罐7，当冷凝水高于冷凝水导流管6的时候，冷凝水b流入积水槽2和水斗4中，最后注满积水槽2和水斗4，多余的冷凝水溢出积水槽2。由于汽包内部的蒸汽始终处于流动状态，水斗4中的冷凝水b会出现自由蒸发c，同时水斗4中的冷凝水b被保护罩3包裹并且控制蒸汽流通量，使水斗4中的冷凝水b自由蒸发c的流量小于饱和蒸汽a形成的冷凝水b流量，从而形成稳定的保护水环。

以上实施例对本发明的产品及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体例对本发明的主要步骤及实施方式进行了阐述，上述实施例只是帮助理解本发明的方法及核心原理。对于本领域的技术人员，依据本发明的核心原理，在具体实施中会对各条件和参数根据需要而变动，综上所述，本说明书不应理解为对本发明的限制。