Способ определения плотности вакуумной системы конденсационной установки Советский патент 1991 года по МПК F28B9/10 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации конденсационных паротурбинных установок, оснащенных водоструйными эжекторами для удаления воздуха.

Цель изобретения - упрощение реализации.

,На фиг.1 схематически показаны характеристики эжектора; на фиг.2 - экспериментальный график оцс нки координаты точки излома характеристики эжектора на паровоздушной смеси; на фиг. 3 функциональная схема вычислительного устройства для реализации предлагаемого способа.

Способ определения плотности вакуумной системы заключается в измерении температуры Тр рабочей воды перед соплами водоструйного эжектора, удаляющего воздух из конденсатора, температуры Тц и давления Рн отсасываемоя эжектором из конденсатора паровоздушной смеси, определении давления насыщения пара при температуре Тл и давления Рн насыщения пара при темпе- ратуре Тц. Используя предварительно полученную характеристику эжектора на сухом воздухе (сплошная прямая АБ на фиг.1), имеющуюся на электростан- циях для каждого из эксплуатируемых эжекторов, формируют характеристику эжектора на паровоздушной смеси (штрихпунктирная ломаная ВГБ на фиг.1) как- зависимость между расходом G воздуха, удаляемого эжектором, и давле- нием Р в приемной камере эжектора крутой участок ГБ формируемой характеристики совпадает с участком характеристики на сухом воздухе. Начальная точка В формируемой характеристики соот- ветствует нулевому расходу воздуха и давлению РП насыщения пара при температуре смеси. Точка Г перехода от пологого участка ВГ к участку ГБ формируемой характеристики определяют по характеристике АБ на сухом воздухе при предельном значении Рпр давления пара. Это предельное значение находят из соотношения

i

(I)

30

К (Рпр - РП)/(Р„ - Р„)

На фиг.2 представлены экспериментальные данные для зависимости значений коэффициента пропорциональности К от расхода G удаляемого воздуха. Опы- 35 ты проводились на различных эжекторах при различной нагрузке паровой турбины, различных значениях темпера1- туры Тр и давления Р рабочей воды (соответствующие точки обозначены на 40 фиг.2) и выявили, что значения коэффициента К лежат в, пределах 1 ,0-1 ,8 при варьировании всех указанных факторов.

После формирования характеристики Д5 эжектора на паровоздушной смеси (фиг,1) расход Ge удаляемого воздуха определяют по этой характеристике для измеренного давления Рн отсасываемой смеси.

50

Способ осуществляют следующим образом.

Характеристика эжектора на сухом воздухе описывается линейной зависи-

55

мостью между давлением Р в приемной камере эжектора и расходом G удаляемого воздуха.

Pn +a-G

(2)

коэффициент а равен

Ri Tf

V

6

(3)

где РВ - газовая постоянная воздуха; Vg - объемная производительность эжектора по воздуху. Как уже описано характеристика эжектора на паровоздушной смеси .состоит из двух прямолинейных отрезков. Первый отрезок характеристики эжектора на паровоздушной смеси описывается линейной зависимостьюI

+

причем коэффициент b равен

к ReTp b

К

V

В

(4)

(5)

т.е. он в (К-1)/К как раз меньше, чем коэффициент а. Измеряя давление Ри и температуру Т ц смеси, температуру Тр рабочей воды и определив давление Рц насыщения пара при температуре Тц и давление РП насыщения пара при температуре Тр, можно найти предельное значение Рп. давления

Рпр К(Р„ - Рп) +РИ -(6)

CpcTHiiB измеренное значение давления смеси Рц и координату точки перегиба Р™, можно определить, на каком участке характеристик эжектора на паровоздушной смеси находится режимная точка, если рабочим является первый участок, то уравнение для определения удаляемого эжектором расхода воздуха

G«

К (Ри Pn)V.j К-1 RB-Tp

если рабочий второй участок, то уравнение будет следуюцим:

г (Р и РгрУв 6 Ь Тр

Вычислительное устройство (фиг.З) состоит из цепи сравнения и двух вычислительных цепей, при этом цепь сравнения состоит из инвертора 1 , , выход которого соединен с сумматором 2. Второй вход сумматора предназначен для ввода значения давления насыщения пара РП при температуре Тц, Выход сумматора 2 соединен с умножителем 3. Второй вход умножителя служит для получения значения величины К, а выход его подключен к сумматору 4. Второй вход сумматора 4 предназначен для ввода значения давления насыщения

пара Рп при температуре Тр , выход его соединен с блоком 5 сравнения. Второй вход блока 5 сравнения служит для ввода значения давления 1- смеси, при этом в зависимости от кода, выработанного по результатам сравнения, управление будет передано от блока сравнения первой или второй вычислительной цепи.

Перв-ая вычислительная цепь состоит из инвертора 6, выход которого соединен с сумматором 7, второй вход сумматора 7 предназначен для ввода значение ется на вход сумматора 7, а на второй

давления Рц смеси, а выход сумматора соединен с умножителем 8. Второй вход умножителя 8 служит дня вводи величины Vg/RgTp, а на выходе его генерируется значение расхода удаляемого чжек- 20 тором воздуха.

Вторая вычислительная пень состоит из инвертора 9, выход которого соединен с сумматором 10. Второй вход сумматора 10 предназначен для влода зна- 25 чения давления Рц смеси, выход сумматора соединен с умножителем 11. Второй вход умножителя 11 служит для получения значения величин К, выход его подключен к делителю 12. Второй вход 30 делителя 12 служит для ввода значения (К-1), выход его соединен с умножителем 13. Второй вход умножителя И предназначен для ввода значения Vo/RgTp на выходе его вырабатывается значение удаляемого эжектором воздуха.

Цепь сравнения служит для определения величины давления смеси, при котором характеристика эжектора па nano- Q воздушной смеси переходит с первого участка во второй. На вход инвертора 1 цепи сравнения поступает значение давления Р.. насыщения пара при темпеэтом элемен- подается на вход сумматора 2, на второй его вход подается

35

ратуре Тр. Образованное в те значение Р.

45

его вход подается значение д-вления смеси РН. Разность давления Рц-Рп, полученная на выходе сх ммлтора , поступает на вход умножителя 8,на второй его вход поступает иичрнпе Vp/RgTp, численно рапное обратной величине от тангенса угла наклона характеристики эжектора на CVXOM впч- духе. С выхода элемента 9 снимчетсл значение расхода вотдч хл , отсчгывае- мого эжектором

G

в n(-pH)vB/RpTp

В том случае, если в блоке 5

сравнения

+ КСР; - р„)

выполняется успоние Р

« - п управление вычиг моннчмп

передается второй вычислительной цепи, которая служит для определения неличины расхода воздуха , удаляемого эжектором, при работе его на первом участке своей характеристики. Пл ход инвертора 9 поступает значение цавчг- ния Рп, образованное в о том элементе значение Р , подается па вход сумматора 10, а на второй его вход подается значение давления смеси Рн. Разность давлений , полученная на выходе сумматора, поступает по вход умножителя 11, на второй его вход поступает значение коэффициента К. Получившийся сигнал К(Р„ -Р},) подается на первый вход делителя 12, а на второй его вход подается уменьшенное на единицу значение константы К. Образованный в делителе комплекс К(Рц - - Pj,)/K-l) поступает на вход умножителя 13, на второй его вход поступап

при температуре н (Р п - V

значение давления насыщения пара Р

Ти. Разность давлений

п

РП), полученная на выходе сум- матора, поступает на вход умножителя 3, на второй его вход поступает значение коэффициента К, численно равнее , l,4iO,4. Сигнал К () с выхода умножителя 3 посылается на сумматор 4, на второй вход сумматора посылается значение. Образованный в сумматоре комплекс п +

+К(Р Pfl) поступает в блок 5 сравнения, где он сравнивается со значе

нием измеренного давления паровоздушной смеси Рц. В том случае, если выполняется условие + К(Р П - Рп), управление вычислениями передается на первую вычислительную цепь.

Первая вычислительная цепь служит для определения величины расхода воздуха, удаляемого эжектором, при работе его на втором участке своей характеристики. На вход инвертора 6 поступает значение давления Рп, образованное в этом элементе значение Р подается на вход сумматора 7, а на второй

его вход подается значение д-вления смеси РН. Разность давления Рц-Рп, полученная на выходе сх ммлтора , поступает на вход умножителя 8,на второй его вход поступает иичрнпе Vp/RgTp, численно рапное обратной величине от тангенса угла наклона характеристики эжектора на CVXOM впч духе. С выхода элемента 9 снимчетсл значение расхода вотдч хл , отсчгывае- мого эжектором

G

в n(-pH)vB/RpTp

В том случае, если в блоке 5

2530 Q

35

45

Q

сравнения

+ КСР; - р„)

выполняется успоние Р

« - п управление вычиг моннчмп

передается второй вычислительной цепи, которая служит для определения неличины расхода воздуха , удаляемого эжектором, при работе его на первом участке своей характеристики. Пл ход инвертора 9 поступает значение цавчг- ния Рп, образованное в о том элементе значение Р , подается па вход сумматора 10, а на второй его вход подается значение давления смеси Рн. Разность давлений , полученная на выходе сумматора, поступает по вход умножителя 11, на второй его вход поступает значение коэффициента К. Получившийся сигнал К(Р„ -Р},) подается на первый вход делителя 12, а на второй его вход подается уменьшенное на единицу значение константы К. Образованный в делителе комплекс К(Рц - - Pj,)/K-l) поступает на вход умножителя 13, на второй его вход поступа

ет значение V

/RgTp

с выхода умножителя снимается значение расхода воздуха, отсасываемого эжектором Gg

К(Р - Pnlyg - (K-ORg Tp

Формула изобретения

Способ определения плотности вакуумной системы онденсационной установки путем измерения давления паровоздушной смеси, удаляемой водоструйным эжектором, формирования характеристики эжектора на паровоздушной смеси из пологого участка при малых расходах /воздуха и из крутого участка, совпадающего с характеристикой эжектора на сухом воздухе, при больших расходах воздуха с определением предельного давления Рпр ; при котором пологий участок переходит в крутой, и определения расхода удаляемого воздуха для измеренного давления смеси по сформированной характеристике, отличающийся тем, что, с целью упрощения реализации, дополнительно измеряют температуру смеси и температуру рабочей воды эжектора, определяют давление Р, насыщения пара при температуре рабочей воды и давле- лие Рп насыщения пара при температуре смеси, и определение предельного давления Р„р ведут по соотношению

рпр V +V

где К - коэффициент пропорциональности, значения которого лежат в пределах 1,0-1,8.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к эксплуатации конденсационных установок паровых турбин, оснащенных водоструйными эжекторами для отсоса воздуха. Цель изобретения - упрощение реализации. Способ определения плотности вакуумной системы конденсационной установки основан на измерении температуры Т« рабочей воды и использовании характеристики эжектора на сухом воздух-. Измеряют температуру Т и давление паровоздушной смеги, отсасываемой эжектором, определяют давление Гп насыщения пара при температуре Т,, и давление Р насыщения пара при температуре Тр, получают характепигтш. эжектора на паровоздушной смеси, которая состоит из двух прямолинейн х участков, начальное давление первого из которых при нулевом расхоче воздуха в смеси равно давлении Р, , второй участок совпадает с характеристикой эжектора на сухом воздухе, п про тельное значение РПр давления переход. от первого участка к второму определяют по соотношению Р™ К(РП - Pn)-t +РП, где К 1,0-1,8. По точке пересечения сформированной характеристики эжектора на паровоздушной смеси со значением давления, соответствующим измеренному давлению смеси Р, определяют расход удаляемого воздуха. 3 ил. Ј (Я С оь N3 J оо

Рп

S

Фиг. 1