СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ СУХОСТИ ВЛАЖНОГО ПАРА Российский патент 2010 года по МПК G01N25/60 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля степени сухости влажного пара, и может быть использовано для непрерывного контроля как на объектах производства, так и на объектах потребления пара.

Уровень техники

Аналогом изобретения является способ (Кепельман Д.Н. и др. Наладка котлоагрегатов М.: Энергия, с.80-88), содержащий: отбор пробы исходной воды перед парогенератором, отбор пробы жидкой фазы из потока влажного пара после парогенератора, определение солесодержания отбираемых проб и вычисление.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков аналога: «отбор пробы из потока влажного пара».

Недостатками аналога являются:

А. Периодический характер контроля степени сухости с длительным временем обработки проб исходной воды и жидкой фазы потока пара.

Б. Сложность автоматизации определения степени сухости этим известным способом.

Прототипом изобретения является способ, содержащий: периодический отбор пробы из потока влажного пара, измерение давления в потоке влажного пара, конденсацию отбираемой пробы в замкнутый объем воды, измерение температуры воды, вычисление. Ссылка на устройство, реализующее прототип (Патент РФ №2046328, приоритет от 10.01.1992 г., зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 20.10.1995 г.).

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа «отбор пробы из потока влажного пара, измерение давления в потоке влажного пара, конденсацию отбираемой пробы в объем воды, измерение температуры воды, вычисление».

Недостатками прототипа являются:

А. Периодический характер контроля степени сухости с длительным временем восстановления готовности для следующего периода контроля.

Б. Основная совокупность признаков способа осуществляется при высоком давлении - при давлении пара в паропроводе.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение: контроль степени сухости влажного пара.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

А. Непрерывный контроль степени сухости влажного пара.

Б. Основная совокупность признаков способа осуществляется при относительно низком давлении - при давлении, не превышающем давления низконапорных водопроводных сетей.

Указанные технические результаты достигаются тем, что проба влажного пара отбирается непрерывно, а конденсацию пробы осуществляют в объем потока воды, на выделенном его участке; измеряют расход и температуру потока воды до участка конденсации, а также измеряют расход, давление и температуру потока воды после участка конденсации, и тем, что проба влажного пара перед конденсацией редуцируется.

Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, выражаются следующей совокупностью признаков: «проба влажного пара отбирается непрерывно, а конденсацию пробы осуществляют в объем потока воды, на выделенном его участке; измеряют расход и температуру потока воды до участка конденсации, а также измеряют расход, давление и температуру потока воды после участка конденсации, и тем, что проба влажного пара перед конденсацией редуцируется».

Таким образом, задача изобретения решена.

На чертеже показана схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ контроля степени сухости влажного пара.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Экспериментальная проверка предлагаемого способа проведена на промышленном объекте (парогенератор УПГ-60/16М) в условиях эксплуатации.

На чертеже показана схема устройства, осуществляющего способ контроля степени сухости влажного пара. Это устройство содержит:

- паропровод 1 с датчиком давления 2 и узлом отбора пробы 3;

- водопровод 4 с проточным узлом конденсации 5,

- трубу 6, подключающую узел отбора пробы к узлу конденсации;

- насос 7, расходомер 8 и датчик температуры 9 в водопроводе до узла конденсации;

- датчик давления 10, расходомер 11, датчик температуры 12 и регулирующий клапан 13 в водопроводе после узла конденсации;

- регулирующий клапан 14 и датчик давления 15 в трубе 6.

Через трубу 6 в узел конденсации попадает и конденсируется отбираемая проба влажного пара. Через участок водопровода 4 (до узла конденсации) в узел конденсации подается холодная вода. Регулирующим клапаном 14 в трубе 6, после этого клапана, поддерживается заданное давление пара, например 0,5 мПа, обеспечивающее его поступление в конденсацию. Во время эксперимента зарегистрированы следующие значения измеряемых параметров:

- Давление в паропроводе влажного пара Р₀₂=11,2 мПа;

- Расход воды до узла конденсации G₀₈=30,72 т/час;

- Температура воды до узла конденсации t₀₉=1,16°C;

- Давление в водопроводе после узла конденсации Р₁₀=0,49 мПа;

- Расход воды после узла конденсации G₁₁=51,51 т/час;

- Температура воды после узла конденсации t₁₂=157,87°C.

Пример контроля степени сухости предлагаемым способом

1. Массовый расход пробы влажного пара конденсируемой потоком воды:

2. Тепло конденсируемой пробы влажного пара:

3. Теплота 1 кг влажного пара в паропроводе:

4. Теплосодержание воды в точке кипения при давлении в паропроводе:

5. Теплота парообразования в килограмме потока влажного пара

6. Скрытая теплота парообразования при давлении в паропроводе:

7. Степень сухости

Изобретение относится к измерительной технике. В способе проба влажного пара отбирается непрерывно, а конденсацию пробы осуществляют в объем потока воды на выделенном его участке. Измеряют расход и температуру потока воды до участка конденсации, а также измеряют расход, давление и температуру потока воды после участка конденсации. Проба влажного пара перед конденсацией редуцируется. Технический результат - возможность непрерывного контроля при давлении, не превышающем давление водопроводных сетей. 1 ил.

Способ контроля степени сухости влажного пара, включающий отбор пробы из потока влажного пара, измерение давления в потоке влажного пара, конденсацию отбираемой пробы в объем воды, измерение температуры воды, вычисление, отличающийся тем, что проба влажного пара отбирается непрерывно, а конденсацию пробы осуществляют в объем потока воды на выделенном его участке, измеряют расход и температуру потока воды до участка конденсации, а также измеряют расход, давление и температуру потока воды после участка конденсации, и тем, что проба влажного пара перед конденсацией редуцируется.