УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ СУХОСТИ, ЭНТАЛЬПИИ, ТЕПЛОВОГО И МАССОВОГО РАСХОДОВ ВЛАЖНОГО ПАРА Российский патент 2012 года по МПК G01N25/60 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля технологических параметров, и может быть использовано для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Уровень техники

Аналогом изобретения является устройство для контроля параметров влажного пара [А.с. СССР №1046665. Способ определения степени сухости влажного пара; Коваленко А.В., Кипнис С.Г., Аржанов Ф.Г.; приоритет от 02.10.1980 г.; зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 08.06.1983 г.], содержащее:

паропровод с измерителями статического давления, динамического разрежения и приращения количества движения потока;

вычислитель, с подключенными выходами измерителей.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков аналога: «паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения; вычислитель, с подключенными выходами измерителей».

Недостатком прототипа является:

A. Недостаточная точность контроля степени сухости влажного пара.

Прототипом изобретения является устройство для контроля параметров влажного пара [Патент РФ №1742698. Устройство для контроля параметров потока влажного пара; Коваленко А.В.; приоритет от 14.09.1990 г.; зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 18.05.1993 г.], содержащее:

паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора;

вычислитель, с подключенными выходами измерителей.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора;

вычислитель, с подключенными выходами измерителей».

Недостатком прототипа является:

A. Недостаточная точность контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

A. Повышение точности контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее

паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора; вычислитель, с подключенными выходами измерителей;

содержит:

турбулизатор потока; участок постоянного сечения потока, содержащий приемники всех измерителей, расположенный за турбулизатором; плоское сечение потока, содержащее все входы приемников измерителей.

Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, выражаются следующей совокупностью признаков: «содержит:

турбулизатор потока;

участок постоянного сечения потока, содержащий приемники всех измерителей, расположенный за турбулизатором;

плоское сечение потока, содержащее все входы приемников измерителей».

Таким образом, задача изобретения решена.

Перечень чертежей

Рис.1. Схема устройства для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На рис.1. показана схема реализации предлагаемого устройства для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расхода потока влажного пара.

Это устройство содержит:

- паропровод 1, с измерителями статического давления 2, динамического разрежения 3 и динамического напора 4;

- вычислитель 7, с подключенными выходами измерителей 2, 3, 4.

- турбулизатор потока 5;

- участок постоянного сечения, содержащий приемники измерителей, расположенный за турбулизатором 5 (в пределах горизонтальных участков приемников 3 и 4 между отметками Z₁, Z₂);

- плоское сечение (сечение A-A), на участке постоянного сечения потока за турбулизатором, содержащее все входы приемников измерителей.

Приемные окна измерителей статического давления 2, динамического разрежения 3, динамического напора 4 расположены практически в одной плоскости поперечного сечения потока (сечение A-A). Площадь сечения потока в пределах между отметками Z₁, Z₂ сохраняет постоянное значение. То есть предложено взаимное положение и форма приемников измерителей, не оказывающих влияние на поток в зоне измерений. Кроме отмеченного важно и то, что все приемники измерителей находятся в плоскости одного сечения потока.

Турбулизатор 5 обеспечивает равномерное распределение фаз по сечению и равенство скоростей их движения в пределах участка паропровода между отметками Z₁, Z₂. Иными словами, турбулизатор 5 обеспечивает «за собой» наличие турбулизированного участка потока влажного пара, на котором жидкая дисперсная фаза равномерно распределена по всему сечению потока и скорости движения обеих фаз равны.

По сигналу измерителя статического давления 2 (P_cm) определяют табличные параметры теплоносителя:

ρ” - плотность паровой фазы;

ρ' - плотность жидкой фазы;

i” - энтальпия паровой фазы;

i' - энтальпия жидкой фазы.

По сигналам измерителей динамического разрежения (ΔP_p) и динамического напора (ΔP) для участка постоянного сечения потока, расположенного за турбулизатором (C=1, S=1), определяют истинное объемное паросодержание (α):

где: ΔP_p - сигнал измерителя динамического разрежения;

k_p - коэффициент сигнала измерителя динамического разрежения;

ΔP - сигнал измерителя динамического напора;

k - коэффициент сигнала измерителя динамического напора;

C - параметр скольжения фаз;

S - отношение истинных скоростей фаз.

Расходная плотность потока ρ в пределах «гомогенизированного» измерительного участка соответствует «местной плотности» потока (C=1, S=1):

Степень сухости (%) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):

Энтальпия (i) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):

Массовый расход (G) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):

Тепловой расход (Q) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля технологических параметров, и может быть использовано для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара. Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара содержит паропровод с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора. Также устройство содержит вычислитель, с подключенными выходами измерителей. Кроме того, устройство содержит турбулизатор потока, участок постоянного сечения потока, содержащий приемники всех измерителей, расположенный за турбулизатором. Устройство также содержит плоское сечение потока, содержащее все входы приемников измерителей.

Техническим результатом изобретения является повышение точности контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара. 1 ил.

Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара, содержащее: паропровод с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора; вычислитель с подключенными выходами измерителей содержит: турбулизатор потока; участок постоянного сечения потока, содержащий приемники всех измерителей, расположенный за турбулизатором; плоское сечение потока, содержащее все входы приемников измерителей.