(57)【要約】【課題】  蒸気管路内周壁面に沿って流下するドレン全体の水位を検出できるようにして、精度良く蒸気の乾き度を算出することのできる蒸気乾き度測定装置を提供する。【解決手段】  蒸気管路１に拡径部４を設ける。拡径部４に螺旋状のドレン案内翼６と内パイプ５からなるドレン集合部材２を配置する。螺旋状のドレン案内翼６で形成される最後段のスペース１１の外周に接して超音波送受信器３を取り付ける。  蒸気管路１を流下してきた蒸気とドレンの混合流体のドレンは、管路１内周壁に沿って流下して内パイプ５の外周から拡径部４に至り、螺旋状のドレン案内翼６により全体のドレンが集合されて、その水位が超音波送受信器３で検出され、蒸気の乾き度が測定される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気管路内を流下する蒸気とドレンの混合流体の内、ドレンの水位を水位検出手段で検出してドレンと蒸気の容積を換算し、当該容積換算値を基に蒸気管路内を流下する蒸気の乾き度を算出するものにおいて、蒸気管路を流下するドレンを内周壁面に沿って集合させるドレン集合部材を蒸気管路内に配置して、当該ドレン集合部材によって集合したドレンの水位を検出する水位検出手段を取り付けたことを特徴とする蒸気乾き度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気管路内を流下する蒸気の乾き度を測定する蒸気乾き度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気乾き度測定装置は、乾き度すなわち蒸気流の単位容積当たりの全質量に対する乾き飽和蒸気の占める質量の割合を測定するものである。
【０００３】
この蒸気乾き度測定装置においては、蒸気管路内を流下する蒸気とドレンの混合流体の内、管路の底壁面のドレン水位を水位検出手段としての超音波送受信器で検出してドレンと蒸気の容積を換算し、この容積換算値を基に蒸気管路内を流下する蒸気の乾き度を算出するものであるが、管路の底壁面のドレン水位しか検出することができず、すなわち、蒸気管路の底壁面のみならず内周壁面全体に沿って流下するドレンの水位を検出することができず、従って、ドレンと蒸気の容積を正確に換算することができず、蒸気の乾き度を精度良く算出することができない問題点があった。
【０００４】
蒸気管路内を蒸気とドレンの混合流体が流下する場合、ドレンは円筒状内周壁面の底壁面だけに沿って流下するものではなく、蒸気の流れと共に、円筒状内周壁面の側壁部や上壁部に沿っても流下するのである。
【特許文献１】特許第３３３１３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、蒸気管路内周壁面に沿って流下するドレン全体の水位を検出できるようにして、精度良く蒸気の乾き度を算出することのできる蒸気乾き度測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、蒸気管路内を流下する蒸気とドレンの混合流体の内、ドレンの水位を水位検出手段で検出してドレンと蒸気の容積を換算し、当該容積換算値を基に蒸気管路内を流下する蒸気の乾き度を算出するものにおいて、蒸気管路を流下するドレンを内周壁面に沿って集合させるドレン集合部材を蒸気管路内に配置して、当該ドレン集合部材によって集合したドレンの水位を検出する水位検出手段を取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の蒸気乾き度測定装置は、蒸気管路を流下するドレンを内周壁面に沿って集合させるドレン集合部材を蒸気管路内に配置したことにより、内周壁面の底壁面のドレンのみならず側壁部や上壁部に沿って流下するドレンも含めて集合させることができ、蒸気管路の全体を流下するドレンの水位を水位検出手段で検出することによって、蒸気管路内を流下する蒸気の乾き度を正確に算出することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、蒸気管路内にドレン集合部材を配置したものであり、このドレン集合部材としては、管路の内周壁面に螺旋状のドレン案内翼を取り付けたり、あるいは、螺旋状のドレン案内溝などを設けることにより実施することができる。また、水位検出手段としては、超音波送受信器によって放射した超音波が水面で反射されて戻ってくる時間から水位を検出するものや、あるいは、水位に応じて電極棒の電導率が変化することを利用して水位を検出するものなど従来から使用されてきたものを用いることができる。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明の実施例の構成図であって、蒸気が左側から右側へ向かって流下する蒸気管路１と、蒸気管路１内に配置したドレン集合部材２、及び、蒸気管路１の外部底面に取り付けた水位検出手段３で蒸気乾き度測定装置を構成する。
【００１０】
蒸気管路１の途中に拡径部４を連設して、この拡径部４にドレン集合部材２を配置する。ドレン集合部材２は、蒸気管路１の内周よりも径の小さな内パイプ５と、この内パイプ５と拡径部４の間に取り付けた螺旋状のドレン案内翼６とで構成する。ドレン案内翼６は、左右の端部に一部不完全翼を有した連続螺旋翼であり、内周を全長に渡って内パイプ５に固着し、同じく外周を拡径部４に固着したものである。拡径部４の下流側は入口側蒸気管路１と同径の出口側管路７とする。管路７には管内の蒸気圧力を検出するための圧力センサ１３を取り付ける。
【００１１】
拡径部４の有効断面積は、内パイプ５によって蒸気管路１の断面積が絞られた断面積に相当する以上の断面積を有するものとし、また、螺旋状のドレン案内翼６で囲まれるドレンと蒸気の混合流体の流下するスペース８は、集合してきたドレンの流れが蒸気の流れによって乱される等の影響を極力受けないだけの十分な通過断面積を有することが好ましい。
【００１２】
内パイプ５は、ステンレス製の薄板パイプを用いることも、あるいは、ポーラス状のセラミックス製のパイプ、又は、多孔質状の焼結金属製のパイプ等を用いることができるが、内パイプ５の内外を流下する蒸気の流れにできるだけ影響を及ぼさない形状、材質であることが好ましい。
【００１３】
内パイプ５の入口側端部９は、拡径部４の開始端１０よりも、入口側へ延設することによって、蒸気管路１の内周壁の全周に沿って流下してきたドレンが確実に拡径部４すなわち螺旋状のドレン案内翼６部へ流入し易くする。
【００１４】
拡径部４の出口側端部の外部底面に水位検出手段としての超音波送受信器３を取り付ける。この超音波送受信器３は、螺旋状のドレン案内翼６によって集合してきた蒸気管路１内周壁全周のドレンの水位を、その水面で超音波が反射されることを利用して、スペース１１において検出する。超音波送受信器３は、検出した水位からドレンと蒸気の容積を換算したり、飽和蒸気と飽和水の比容積等から蒸気管路１内を流下する蒸気の乾き度を算出し、その算出値を表示したり記憶したり電送等する演算器１２と電気接続する。
【００１５】
蒸気管路１内を左側から流下してきた蒸気とドレンの混合流体のドレンは、蒸気管路１の内周壁の底壁面のみならず側壁面あるいは上方壁面等にも沿って流下して、内パイプ５の外周と蒸気管路１の内周との隙間から拡径部４の螺旋状のドレン案内翼６内へ流入する。更に、ドレンは案内翼６のスペース８を螺旋状に流下するに連れて全体のドレンが集合され、その水位が超音波送受信器３で検出されて、演算器１２で蒸気の乾き度が算出される。
【００１６】
蒸気管路１内においては、特に、直線状の蒸気管路１で蒸気の流速が比較的速い場合においては、ドレンは管路１の内周壁のほぼ全周に沿って流下するために、そのドレンを螺旋状の案内翼６で集合させて水位を検出することによって、蒸気管路１内を流下する蒸気の乾き度を精度良く測定することができる。
【００１７】
また、螺旋状のドレン案内翼６で、管路１内のドレンを集合させることによって、ドレン水位を測定可能な高さに維持することができ、従来は水位検出手段で正確にその水位が測定できないようなケースであっても、集合させたドレン水位により正確に測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
蒸気管路の内周壁に沿って流下するドレンを集合させて検出し、管路を流下する蒸気の乾き度を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の蒸気乾き度測定装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
【００２０】
１  蒸気管路
２  ドレン集合部材
３  超音波送受信器
４  拡径部
５  内パイプ
６  ドレン案内翼
８  流下スペース
１２  演算器
【図１】
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