一種大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置的製作方法

2023-10-11 19:59:09 1

專利名稱：一種大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及噴霧頭設計、霧化性能評價領域，涉及對大型噴霧場的流量密度分布情況進行測量，尤其是ー種大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置.
背景技術：
在核反應堆運行和安全應急系統中存在大量霧化噴淋和冷卻系統。其中對系統運行起重要作用的穩壓器，所使用的低壓降、大流量噴霧頭，在降壓噴淋時會產生大型噴霧場。在噴霧頭設計階段以及根據使用要求對噴霧頭篩選過程中，必須通過試驗對霧化流場中的流量密度分布情況進行詳細了解。常規的噴霧頭在測量其流動特性以及霧化錐角的基礎上，即認為霧化錐角覆蓋區域就是霧化液滴到達的區域，對噴霧場內霧化液滴的分布情況不再考慮。其主要原因是噴霧場較小，霧化液滴細小，而使用要求對霧化液滴是否均勻分布並不十分關心。然而，該發明所涉及大型噴霧場，其下遊霧化截面直逕往往達4m以上。噴霧頭內部結構的微小參數改變，可能在噴霧場中產生流量密集區或者空穴，使冷卻劑與蒸氣不能充分接觸，從而減弱穩壓器的運行效果。因此，在大型噴霧場中，霧化顆粒流量密度分布對評價噴霧效果以及噴霧頭篩選具有重要作用。專利CN201819696 U描述了ー種霧化系統綜合性能測試裝置，目的在於同時測試霧滴直徑、霧滴流場、噴霧角、流量、壓カ及霧滴分布等多項霧化性能參數。其所述霧滴分布檢測裝置集V型收集板和蜂窩狀收集板於一體，通過導流ロ 50 X 50mm的蜂窩狀收集板收集液滴並導入下方的試管。這種方法首先忽略了侵入式測量使噴霧液滴易與裝置發生碰撞，從而導致的流量分布測量誤差。其次，這種方法無法滿足大型噴霧場所有液滴的收集。對下遊霧化截面直逕往往高達4m的噴霧場，不可能像該發明一樣將噴霧截面內不滿蜂窩狀收集板。同時，較大噴霧流量很容易使局部流量密集區域試管溢滿，造成測量誤差。另外，這種測量方法未給出關閉和開啟所有蜂窩狀收集孔的裝置，使液滴分布測量很難正確實施。專利200520050836. 9公布了一種噴嘴流量試驗裝置，涉及對多機種不同類型燃燒器小孔噴嘴部件的噴霧錐角、噴嘴噴霧的均布性進行測量。在測量室前下部安裝均布測量機構，通過其中的量杯接油量來獲得不同位置的噴霧均布量。在此基礎上，由機器視覺系統進行數據採集。該測試系統適用於小型燃油噴嘴的測量，其噴嘴試驗夾具、噴霧室以及下方的均布測量機構等裝置，均未考慮大型水介質噴霧場的測量。專利200910264414. 4公布了一種移動式動態霧量分布性能測試方法，其重點是描述了在霧量分布採集過程中，所涉及的重量傳感器、動態信息採集、數據傳輸和處理等在線測試系統，並未對液滴收集裝置及方法進行描述。

發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供ー種大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，該裝置能夠獲得不同高度截面上霧化液滴流量密度分布情況的同吋，能夠避免對所有液滴進行收集而導致的液滴容器裝置尺寸過大的問題，能保證所有量孔在同一時間段內運行的同時，消除侵入式測量引入的誤差。本發明的目的是通過以下技術方案來解決的這種大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，包括臺架，在所述臺架上設置有L型固定肋和集水器，所述集水器設置在兩個L型固定肋之間，且L型固定肋的長臂與集水器的側壁面緊貼；在所述集水器ー側的L型固定肋的上部設置有能夠蓋住集水器上端的蓋板；所述集水器由透明材質的矩形板材加工而成，在板材厚度所在面上，沿寬度方向鑿取規則的集水孔作為量孔，多個量孔沿板材的長度方向等間距排列，沿量孔的孔ロ邊緣設置有弧度；在所述集水器的ー側壁上貼有透明刻度條，刻度條的刻度起始位置與量孔最底端位置對應。
進一歩，以上所有量孔的尺寸參數完全相同。上述蓋板為ー個整體，與集水器ー側的L型固定肋的上部通過轉軸相連；所述蓋板的內側設有凸緣，當蓋板蓋住集水器吋，凸緣與固定肋頂端面接觸。上述L型固定肋的短臂上設有定位孔，其與臺架上的定位孔由螺栓相連接。上述臺架的支杆是設置為帶有高度定位孔的上套杆和下套杆，所述上套杆和下套杆相互嵌套並由螺栓旋入高度定位孔固定。本發明具有以下有益效果本發明的大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置是利用一體化測量裝置獲得不同高度截面上霧化液滴流量密度分布情況的同時，又避免了對所有液滴進行收集而導致的液滴容器裝置尺寸過大的問題。保證所有量孔在同一時間段內運行的同時，能夠有效消除侵入式測量引入的誤差。


圖I流量密度分布測量裝置正視圖；圖2流量密度分布測量裝置左視圖；圖3流量密度分布測量裝置俯視圖，其中不包括蓋板；圖4流量密度分布測量裝置集水器俯視圖；圖5流量密度分布測量裝置臺架俯視圖；圖6流量密度分布測量裝置俯視圖，其中蓋板為開啟狀態且不包括蓋板；圖7流量密度分布測量裝置A-A剖面圖；圖8流量密度分布測量裝置B-B剖面圖；圖9流量密度分布測量裝置蓋板關閉時左視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進ー步詳細說明。參見圖I和圖2，本發明的大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置由集水器UL型固定肋3、蓋板14、臺架6及其它連接件組成。集水器I為布有多個量孔的霧化液滴收集裝置，兩側分別設置L型固定肋3與集水器I緊密相連，L型固定肋3通過定位孔9、10與臺架6相接，將集水器I水平固定於噴霧場的測量區域，使量孔豎直向上。在集水器I 一側的L型固定肋3上，設置一體化蓋板14與L型固定肋3通過軸15相連。
集水器I由透明材質的矩形板材加工而成，如有機玻璃板等。在板材厚度所在面上，沿寬度方向鑿取規則的集水孔作為量孔2，多個量孔2沿板材的長度方向等間距排列，為了保證測量準確性，所有量孔2的尺寸參數完全相同，其數值由噴霧場性質及測量精度要求等參數決定。防止量孔2外液滴與集水器I碰撞後濺入孔內，沿量孔2的孔ロ 4邊緣以一定的弧度5對板材進行切削，使孔ロ 4周圍板材實體低於孔ロ 4所在高度。集水器I的一個側壁上貼有透明刻度條17，刻度起始位置與量孔2最底端位置對應，透明的集水器材料可方便通過刻度條17直接讀取量孔2中所收集液滴量。L型固定肋3為使集水器I平穩置於噴霧場而設置。集水器I兩側的L型固定肋3的長臂與集水器壁面，通過焊接或者熔接等方法緊貼相連。L型固定肋3的短臂與集水器 I的底面在同一個平面上。另外，為保證所有集水孔2在同一時間段內工作，在集水器I的一側設置L型的一體化蓋板14。綜合參見圖2、圖6和圖7，蓋板14與L型固定肋3在肋壁頂端由轉軸15相連。在打開或者關閉集水器I上量孔2時，蓋板14可繞固定在L型固定肋3頂端的軸15旋轉。圖2和圖9分別為蓋板14打開和關閉時測量裝置的側視圖。為了防止蓋板14關閉時，蓋板壁面與量孔的孔ロ 4邊緣緊貼，從而使蓋板上液滴滑入量孔內，在蓋板14上設置凸緣16。當蓋板14關閉吋，凸緣16的平面與固定肋3的頂面相接觸，對蓋板14起支撐作用，使蓋板14內壁面與孔ロ 4邊沿不發生接觸。參見圖3、圖4和圖5，L型固定肋3短臂上設有定位孔9，與臺架6上定位孔10由螺栓11相連接，從而對集水器I起穩定和保護作用。另外，在臺架6的支杆上設置帶有高度定位孔12的上套杆7和下套杆8。調整上套杆7和下套杆8的相對位置，並由螺栓13旋入高度定位孔12固定，從而達到調整臺架6高度的目的。因此，該測量裝置可實現不同高度上噴霧場流量密度分布測量。綜合比較，將不同高度上的流量密度分布線特徵點相連，就可得到噴霧場該斷面流量分布情況。
權利要求
1.一種大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，其特徵在於，包括臺架￠)，在所述臺架(6)上設置有L型固定肋(3)和集水器(I)，所述集水器(I)設置在L型固定肋(3)之間，且L型固定肋(3)的長臂與集水器(I)的側壁面緊貼；在所述集水器(I) 一側的L型固定肋(3)的上部設置有能夠蓋住集水器(I)上端的蓋板(4);所述集水器(I)由透明材質的矩形板材加工而成，在板材厚度所在面上，沿寬度方向鑿取規則的集水孔作為量孔(2)，多個量孔⑵沿板材的長度方向等間距排列，沿量孔⑵的孔口⑷邊緣設置有弧度(5)；在所述集水器(I)的一側壁上貼有透明刻度條(17)，刻度條(17)的刻度起始位置與量孔(2)最底端位置對應。
2.根據權利要求I所述的大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，其特徵在於，所有量孔(2)的尺寸參數完全相同。
3.根據權利要求I所述的大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，其特徵在於，所述蓋板(4)為一個整體，與集水器(I) 一側的L型固定肋(3)的上部通過轉軸(15)相連；所述蓋板⑷的內側設有凸緣(16)，當蓋板⑷蓋住集水器⑴時，凸緣(16)與固定肋(3)頂端面接觸。
4.根據權利要求I所述的大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，其特徵在於，所述L型固定肋(3)的短臂上設有定位孔(9)，其與臺架(6)上的定位孔(10)由螺栓(11)相連接。
5.根據權利要求I所述的大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，其特徵在於，所述臺架￠)的支杆是設置為帶有高度定位孔(12)的上套杆(7)和下套杆(8)，所述上套杆(7)和下套杆(8)相互嵌套並由螺栓(13)旋入高度定位孔(12)固定。
全文摘要
本發明公開了一種大型噴霧場流量密度分布的一體化測量裝置，由集水器、L型固定肋、一體化蓋板以及臺架組成。集水器由在透明材質的矩形板上鑿取相同尺寸且規則排列的量孔製成。L型固定肋的長臂與集水器相貼連接，並通過短臂上的定位螺孔將其固定在臺架上，使集水器上量孔豎直向上置於噴霧場中的測量位置。蓋板與固定肋頂端通過轉軸相連，測量開始或者結束時，圍繞轉軸開啟或者關閉蓋板。集水器一側壁面貼有透明刻度條，其中起始刻度與量孔底部對齊。為避免落在孔口外的液滴與測量裝置發生碰撞後濺落入量孔內而引起測量誤差，將量孔孔口外板材部分按一定弧度切削。臺架高度可以調節以便測量不同噴霧截面上的流量密度分布情況。
文檔編號G01M13/00GK102636344SQ201210128240
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者蘭治科, 朱大歡, 田文喜, 秋穗正, 蘇光輝 申請人:西安交通大學