一种电厂凝汽器真空识别计算检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电厂辅助测量仪器领域，尤其涉及一种电厂凝汽器真空识别计算检测装置及方法。

背景技术

凝汽器内真空度作为影响汽轮发电机组经济性最重要的一个指标，在凝汽器的工作过程中，调整并监控凝汽器内合适的真空度，对使蒸汽在汽轮机中的可用焓降合理把控，使汽轮机功率增加与循环水泵多耗的电量之差为最大值，以实现节能和经济性的最大化。

现有的真空度测压仪器对凝汽器进行真空度测量时，由于凝汽器内部为蒸汽环境且其内部的蒸汽流动紊流，对装置的压力测量会造成波动，影响测量精度，且真空测压仪器安装在凝汽器进气颈部，受到凝汽器内蒸汽温度和蒸汽凝结成水的影响，对真空测量仪器的压力检测造成影响，在测量中由于汽轮机工作会发生相应的压力波动，真空测量仪器作为长时间工作的监测仪器需要经久耐用。

针对上述存在的问题，我们提出一种配合高温高湿环境的电厂凝汽器真空识别计算检测装置及方法。

发明内容

为了克服凝汽器内蒸汽紊流对测量造成影响，测量装置的高温高湿环境和产生压力波动对装置测量精度造成影响的缺点，提供了一种配合高温高湿环境的电厂凝汽器真空识别计算检测装置及方法。

本发明的技术方案为：一种电厂凝汽器真空识别计算检测装置及方法，包括有压力传递壳体，压力传递壳体通过法兰安装在凝汽器壳体上，压力传递壳体下部设置有第一递压腔，压力传递壳体上部设置有第二递压腔，压力传递壳体中部设置有降温腔体，降温腔体通过若干个连通孔与外界连通，压力传递壳体中部周向设置有若干个压力管道，若干个压力管道均用于连通第一递压腔和第二递压腔，若干个压力管道分别与降温腔体若干个连通孔对齐，压力传递壳体上部设置有封盖，封盖下部开设有定压腔体，定压腔体内初始压力环境为标准大气压，压力传递壳体和封盖顶端设置有压力测量表，压力测量表通过物联网与终端设备连接，压力传递壳体内下部设置有压力缓冲传递组件，压力缓冲传递组件位于第一递压腔内，压力缓冲传递组件用于凝汽器内压力的感应、缓冲和传递，压力传递壳体内上部设置有压力转换传递组件，压力转换传递组件贯穿封盖与压力测量表配合，压力缓冲传递组件受到凝汽器内压力的带动，改变第二递压腔内压力，压力转换传递组件将第二递压腔内气压转换为液压传递，内部液压配合改变定压腔体内压力，压力转换传递组件和压力测量表配合发生位移改变，压力测量表感应位移变化，显示对应压力的标准信号并传递至终端设备，压力传递壳体内下端固接有限位环。

进一步地，定压腔体内设置为惰性气体环境，限位环上周向开设有若干个导流孔，限位环用于压力缓冲传递组件向下极限位置的限位。

进一步地，压力缓冲传递组件包括有缓冲活塞，缓冲活塞滑动设置在第一递压腔内，缓冲活塞中间开设有限位腔体，缓冲活塞的限位腔体内滑动设置有感压活塞，缓冲活塞的限位腔体上部固接有第一压力隔膜，感压活塞与第一压力隔膜之间的腔体内设置有液体，缓冲活塞下表面固接有硅胶刮板，硅胶刮板外圈与第一递压腔内壁贴合。

进一步地，缓冲活塞外表面开设有两个密封槽，缓冲活塞的两个密封槽内均设置有活塞环，感压活塞的外周面也开设有密封槽，感压活塞的密封槽内设置有U形密封环。

进一步地，第一压力隔膜中部向上凸出，第一压力隔膜外周部厚度比其中部厚度更厚，感压活塞与第一压力隔膜之间充满不发生形变的液体。

进一步地，压力转换传递组件包括有转压壳体，转压壳体中间开设有压力转化腔体，转压壳体上部左右对称开设有两个传压孔，转压壳体的压力转化腔体下部固接有第二压力隔膜，转压壳体内滑动设置有变压活塞，变压活塞上设置有插接杆，变压活塞的插接杆穿过转压壳体与封盖，变压活塞的插接杆与压力测量表滑动配合，变压活塞与第二压力隔膜之间设置有液体。

进一步地，定压腔体的直径小于转压壳体的压力转化腔体直径。

进一步地，第二压力隔膜的厚度由中间向外周逐渐降低，第二压力隔膜与变压活塞之间也充满不发生形变的液体。

进一步地，还包括有降温壳体，降温壳体固定安装在压力传递壳体中部外侧，压力管道位于降温壳体内，降温壳体的中部和上部均周向开设有若干个通孔，降温壳体的右部设置有风机。

进一步地，包括以下步骤：

步骤S1：本装置安装在凝汽器上后，在启动凝汽器时，先通过真空泵将凝汽器冷凝腔体内抽取成真空，在汽轮机排气口造成真空环境，之后蒸汽进入凝汽器后冷凝成水，保证凝汽器内的真空度，凝汽器抽取真空时，凝汽器内真空压力带动压力缓冲传递组件向下移动，压力缓冲传递组件使其上部的第一递压腔内压力降低，第一递压腔内压力通过压力管道传递至第二递压腔，压力转换传递组件感受到第二递压腔内压力后，将定压腔体内压力改变，压力转换传递组件与压力测量表配合，使压力测量表内感应器的电阻发生变化，进而电子线路元件检测电阻变化，转换输出为对应压力的标准信号显示并传递至终端设备；

步骤S2：操作人员通过终端设备控制真空泵等装置，对凝汽器内真空度进行改变，真空度达标后，控制汽轮机开始将蒸汽传递至凝汽器内，凝汽器内开始循环工作，压力缓冲传递组件始终感应并保持第一递压腔与凝汽器内压力相同，凝汽器内真空度发生变化时压力缓冲传递组件向上移动，第一递压腔和第二递压腔内压力减小，通过压力转换传递组件的传递后定压腔体内同样减小，压力转换传递组件感应气压变化量，将气压变化量转换成竖直方向上的位移变化，压力测量表感应压力转换传递组件的位移变化量，显示出相关的气压值向终端设备发射信号，但真空度不合格时需要操作人员通过启动其余装置改变凝汽器内真空度；

步骤S3：由于凝汽器内温度较高，工作过程中操作人员启动风机工作，通过风机向降温壳体内鼓动气体，流动气体通过连通孔将降温腔体内热气带走，进而使蒸汽带来的热量从压力传递壳体中部散发至外界，使压力测量表保证对凝汽器内真空压力的正常检测。

本发明的有益效果：本发明通过第一递压腔防止蒸汽流紊乱对压力测量造成影响，通过气体流通较慢的压力管道，对第一递压腔内压力波动产生缓冲效果，通过压力缓冲传递组件感应配合凝汽器与第一递压腔内压力的传递，通过感压活塞与第一压力隔膜一起向低压侧移动，对更为精准的压力变化进行传递，通过压力转换传递组件感应第二递压腔内压力变化，将第二递压腔内气压变化量通过液压变化传递，将缓冲活塞的移动距离缩小为变压活塞的移动位移，以此通过变压活塞的位移量与压力测量表配合测量气压值，相对于传统真空压力表传感膜片的微小位移，变压活塞的位移变化量更大，因此精准度将提高且测量范围将适量增大，通过风机配合降温壳体对压力传递壳体进行降温。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的立体结构剖面图。

图3为本发明部分结构的立体结构剖面图。

图4为本发明压力缓冲传递组件的立体结构剖面图。

图5为本发明压力转换传递组件的立体结构示意图。

图6为本发明部分压力缓冲传递组件的立体结构示意图。

附图标号：1-压力传递壳体，101-第一递压腔，102-第二递压腔，103-降温腔体，2-压力管道，3-封盖，31-定压腔体，4-压力测量表，5-缓冲活塞，51-活塞环，6-感压活塞，61-U形密封环，7-第一压力隔膜，8-硅胶刮板，9-转压壳体，91-传压孔，10-第二压力隔膜，11-变压活塞，12-限位环，13-降温壳体，14-风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步地进行说明。

实施例1

一种电厂凝汽器真空识别计算检测装置，如图1-图3所示，包括有压力传递壳体1，压力传递壳体1通过法兰固定安装在凝汽器壳体上，压力传递壳体1下部开设有第一递压腔101，压力传递壳体1上部开设有第二递压腔102，压力传递壳体1中部开设有降温腔体103，降温腔体103通过若干个连通孔与外界连通，降温腔体103配合其连通孔，用于对压力传递壳体1在工作中进行冷却，压力传递壳体1中部周向固接有若干个压力管道2，若干个压力管道2均用于连通第一递压腔101和第二递压腔102，若干个压力管道2分别与降温腔体103若干个连通孔对齐，通过降温腔体103的连通孔的流动空气，对压力管道2内气体进行降温，压力传递壳体1上部焊接有封盖3，封盖3下部开设有定压腔体31，定压腔体31内初始压力环境为标准大气压，定压腔体31内设置为惰性气体环境，惰性气体在气体体积发生快速变化产生温度变化时，避免气体的膨胀或凝缩影响压力测量，压力传递壳体1和封盖3顶端固定安装有压力测量表4，压力测量表4通过物联网与终端设备连接，压力传递壳体1内下部滑动设置有压力缓冲传递组件，压力缓冲传递组件位于第一递压腔101内且与其紧密配合，压力缓冲传递组件用于凝汽器内压力的感应、缓冲和传递，压力传递壳体1内上部固定设置有压力转换传递组件，压力转换传递组件贯穿封盖3与压力测量表4配合，压力缓冲传递组件受到凝汽器内压力的带动，改变第二递压腔102内压力，压力转换传递组件将第二递压腔102内气压转换为液压传递，内部液压配合改变定压腔体31内压力，以此在相同压力的变化下，压力转换传递组件内零部件的位移变化量远小于压力缓冲传递组件的位移变化量，压力转换传递组件和压力测量表4配合发生位移改变，压力测量表4感应位移变化，显示对应压力的标准信号并传递至终端设备，压力传递壳体1内下端固接有限位环12，限位环12上周向开设有若干个导流孔，限位环12用于压力缓冲传递组件向下极限位置的限位。

操作人员开启凝汽器工作后，其内部压力带动压力缓冲传递组件向下移动，第一递压腔101内压力减小，通过压力管道2的传递，第一递压腔101与第二递压腔102内压力一起降低，限位环12作为压力测量表4测量极限值的限位，防止压力缓冲传递组件移出压力传递壳体1，压力转换传递组件感应到第二递压腔102内压力变化，将气体压力转换成液体压力后，使定压腔体31内压力降低，以此将压力转换传递组件和压力测量表4配合发生位移改变，压力转换传递组件与压力测量表4之间的配合间距将减小，压力测量表4感应与压力转换传递组件的位移变化，其内部传感器电阻发生变化，通过其内部电子线路元件检测变化后，转换输出为对应压力的标准信号显示并传递至终端设备，由于压力缓冲传递组件与压力传递壳体1之间存在阻力，第一递压腔101内压力与凝汽器内压力的值，通过压力缓冲传递组件内部调整，实现更为精确的压力传递，当凝汽器内压力发生波动时，其压力波动通过压力缓冲传递组件的移动，配合第一递压腔101和第二递压腔102内气体传递实现波动的缓冲传递，其压力波动不会直接传递至压力测量表4，由于凝汽器内为流动的蒸汽环境，其内部蒸汽会部分进入压力传递壳体1内，通过第一递压腔101防止蒸汽流紊乱对压力测量造成影响，且蒸汽在第一递压腔101内侧壁上凝结的水滴通过压力缓冲传递组件刮除，防止其对压力缓冲传递组件和压力传递壳体1滑动配合时的气密性造成影响，当凝汽器停止工作后，本装置在第一递压腔101、第二递压腔102和定压腔体31内气压的带动下自然复位。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图3和图4所示，压力缓冲传递组件包括有缓冲活塞5，缓冲活塞5密封滑动设置在第一递压腔101内，缓冲活塞5中间开设有限位腔体，缓冲活塞5的限位腔体内滑动设置有感压活塞6，缓冲活塞5的限位腔体上部固定安装有第一压力隔膜7，感压活塞6与第一压力隔膜7之间的腔体内设置为液体环境，感压活塞6与第一压力隔膜7之间充满不发生形变的液体，液体形变量小使第一压力隔膜7在相同变化量时，感压活塞6具有更大的位移配合关系，第一压力隔膜7中部为向上凸出设置，使第一压力隔膜7的向下位移量更大，第一压力隔膜7外周部厚度比其中部厚度更厚，使其经常发生形变的外周部使用寿命延长，缓冲活塞5下表面固接有硅胶刮板8，硅胶刮板8外圈与第一递压腔101内壁贴合。

如图4和图6所示，缓冲活塞5外表面开设有两个密封槽，缓冲活塞5的两个密封槽内均设置有活塞环51，移动过程中的缓冲活塞5其两侧有压力差，活塞环51在两侧压力差的作用下产生更好的密封效果，感压活塞6的外周面也开设有密封槽，感压活塞6的密封槽内设置有U形密封环61，感压活塞6两侧分别为液压环境和气压环境，在气液不同压力环境下的作用下，U形密封环61发生形变对液体的密封效果更好。

如图3和图5所示，压力转换传递组件包括有转压壳体9，转压壳体9中间开设有压力转化腔体，转压壳体9的压力转化腔体直径大于定压腔体31的直径，转压壳体9上部左右对称开设有两个传压孔91，转压壳体9的压力转化腔体下部固接有第二压力隔膜10，第二压力隔膜10的厚度由中间向外周逐渐降低，转压壳体9内滑动设置有变压活塞11，变压活塞11上设置有插接杆，变压活塞11的插接杆穿过转压壳体9与封盖3，变压活塞11的插接杆与压力测量表4滑动配合，变压活塞11在转压壳体9内移动时，转压壳体9的压力转化腔体和定压腔体31直径比越大，定压腔体31内压力变化越快，变压活塞11与第二压力隔膜10之间设置有液体，第二压力隔膜10与变压活塞11之间充满不发生形变的液体。

压力缓冲传递组件用于感应配合凝汽器与第一递压腔101内压力的传递，凝汽器内压力降低时，缓冲活塞5下侧气压低于其上侧气压，此时缓冲活塞5将向下移动，第一递压腔101内压力降低，当缓冲活塞5上侧气压等于其下侧气压后停止运动，此时第一递压腔101内压力与凝汽器内压力相同，在第一递压腔101内压力变化时，通过压力管道2使第二递压腔102内压力一同变化，由于压力管道2的直径较细，气体通过压力管道2的速度较慢，以此实现在第一递压腔101内压力波动时，气体通过压力管道2产生缓冲效果，由于缓冲活塞5与第一递压腔101之间通过活塞环51密封，使缓冲活塞5上下两侧的压力存在偏差，因此通过感压活塞6配合第一压力隔膜7感应微小的压力差值，通过感压活塞6与第一压力隔膜7一起向低压侧移动，对缓冲活塞5两侧产生的较小的压力偏差进行更为精准的传递，蒸汽在第一递压腔101内凝结的水珠在缓冲活塞5移动时，通过硅胶刮板8对其进行刮除，挂落的水珠通过限位环12上的导流孔向下流入凝汽器，感压活塞6与第一压力隔膜7之间的液体与凝汽器之间的温度隔绝，同时防止压力直接作用在第一压力隔膜7上，第一压力隔膜7外周加厚处理，使其经常发生形变的外周部使用寿命延长，第一压力隔膜7的形变使感压活塞6有了更多的缓冲移动空间，使感压活塞6配合第一压力隔膜7感应气压变化的范围增大，对压力误差的平衡更为准确。

通过压力转换传递组件感应第二递压腔102内压力变化，将第二递压腔102内气压变化量通过液压变化传递，然后使定压腔体31内压力变化，第二递压腔102内气压降低后，第二压力隔膜10感压发生形变，其中部加厚处理使压力感应向中集中，增加第二压力隔膜10的承压能力和延长其使用寿命，转压壳体9内液压变化带动变压活塞11向下移动，变压活塞11通过传压孔91向下抽取定压腔体31内气体，气体进入转压壳体9的压力转化腔体，进而使定压腔体31内压力与第二递压腔102内压力相同，定压腔体31的直径小于转压壳体9的压力转化腔体直径，对压力变化与变压活塞11的移动距离配合进行把控，定压腔体31的直径越大，相同压力变化下变压活塞11的移动距离就越长，在第二压力隔膜10与变压活塞11之间的液体环境下，防止定压腔体31内压力的逸散，且在液体压力的缓冲下，防止压力变化过程中气体体积变化产热或放热对压力测量的精准度造成影响，通过定压腔体31内的标准大气压作为基准，在变压活塞11的位移变化量标准与压力测量表4的配合下，使压力测量表4的测量更为精准，在相同的压力变化下，将缓冲活塞5的移动距离缩小为变压活塞11的移动位移，以此通过变压活塞11的位移量与压力测量表4配合测量气压值，相对于传统真空压力表传感膜片的微小位移，变压活塞11的位移变化量更大，因此精准度将提高且测量范围将适量增大。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图1所示，还包括有降温壳体13，降温壳体13固定安装在压力传递壳体1中部外侧，压力管道2位于降温壳体13内，降温壳体13的中部和上部均周向开设有若干个通孔，由于热气向上移动，因此通过降温壳体13的中上部通孔向外散热，降温壳体13的右部设置有风机14。

由于压力传递壳体1安装在凝汽器上，凝汽器内部工作环境温度较高，对压力测量表4的测量环境会造成影响，因此通过降温壳体13对压力传递壳体1进行降温，操作人员启动风机14工作，风机14向降温壳体13内鼓动气体，流动气体通过连通孔将降温腔体103内热气带走，热气向上分散通过降温壳体13中部和上部的通孔向外散发，蒸汽带来的热量从压力传递壳体1中部散发至外界，防止凝汽器内温度对压力测量表4的检测造成影响。

实施例4

在实施例3的基础之上，一种电厂凝汽器真空识别计算检测装置及方法包括以下步骤：

步骤S1：本装置安装在凝汽器上后，在启动凝汽器时，先通过真空泵将凝汽器冷凝腔体内抽取成真空，在汽轮机排气口造成真空环境，之后蒸汽进入凝汽器后冷凝成水，保证凝汽器内的真空度，凝汽器抽取真空时，凝汽器内真空压力带动压力缓冲传递组件向下移动，压力缓冲传递组件使其上部的第一递压腔101内压力降低，第一递压腔101内压力通过压力管道2传递至第二递压腔102，压力转换传递组件感受到第二递压腔102内压力后，将定压腔体31内压力改变，压力转换传递组件与压力测量表4配合，使压力测量表4内感应器的电阻发生变化，进而电子线路元件检测电阻变化，转换输出为对应压力的标准信号显示并传递至终端设备；

步骤S2：操作人员通过终端设备控制真空泵等装置，对凝汽器内真空度进行改变，真空度达标后，控制汽轮机开始将蒸汽传递至凝汽器内，凝汽器内开始循环工作，压力缓冲传递组件始终感应并保持第一递压腔101与凝汽器内压力相同，凝汽器内真空度发生变化时压力缓冲传递组件向上移动，第一递压腔101和第二递压腔102内压力减小，通过压力转换传递组件的传递后定压腔体31内同样减小，压力转换传递组件感应气压变化量，将气压变化量转换成竖直方向上的位移变化，压力测量表4感应压力转换传递组件的位移变化量，显示出相关的气压值向终端设备发射信号，但真空度不合格时需要操作人员通过启动其余装置改变凝汽器内真空度；

步骤S3：由于凝汽器内温度较高，工作过程中操作人员启动风机14工作，通过风机14向降温壳体13内鼓动气体，流动气体通过连通孔将降温腔体103内热气带走，进而使蒸汽带来的热量从压力传递壳体1中部散发至外界，使压力测量表4保证对凝汽器内真空压力的正常检测。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以便涵盖所有的变型以及等同的结构和功能。