Устройство для контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала Советский патент 1992 года по МПК F22B35/18 

запаса теплогидравлической устойчивости пзрогенермругощего канала снижает надежность контроля запаса и, следовательно, надежность и эффективность теплоэнергетической установки в целом.

Целью изобретения является повышение надежности и точности контроля запаса теплогидравлической устойчивости пароге- нерирующего канала теплоэнергетической установки.

Поставленная цель достигается тем, что выход первого блока деления подключен к первому входу блока регистрации, а выход второго блока деления - ко второму входу блока регистрации и ко входу блока определения знака, выход которого соединен со входом блока управления. Кроме того, блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов и управляемого делителя частоты, выход которого соединен с управляющими входами преобразователей временного масштаба, последовательно соединенных делителя частоты, комбинационной схемы и реверсивного счетчика с разрядными выхо- д ,ми, подключенными к управляющим входам управляемого делителя частоты, первый и второй выходы комбинационной схемы подключены ко входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика, выход делителя частоты подключен к выходу генератора тактовых импульсов, з второй вход комбинационной схемы подключен к выходу блока определения знака.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 -- схема блока управления.

Устройство содержит измерительнне преобразователи 1 и 2 пульсаций расхода теплоносителя и перепада давления соответственно, преобразователи 3 и 4 временного масштаба, узкополосные фильтры 5 и 6, перемпожители 7 и 8, фазовращатель 9, квадратор 10, интеграторы 11, 12, 13, блоки 14 и 15 деления, блок 16 определения знаке, блок 17 регистрации, блок 18 управления.

Блок 18 управления содержит генератор 19 тактовых импульсов, делитель 20 частоты, управляемый делитель 21 частоты, реверсивный счетчик 22, комбинационную схему 23.

Измерительный преобразователь 1 пульсаций расхода теплоносителя устанавливают на входе парогенерирующего канала. Измерительный преобразователь 2 устанавливают таким образом, чтобы измерять пульсации перепада давления на парогенерирующем канале. Выход измерительного преобразователя 1 пульсаций расхода теплоносителя связан со входом

преобразователя 3 временного масштаба, а выход измерительного преобразователя 2 пульсаций перепада давления - со входом преобразователя 4 временного масштаба.

Выходы преобразователей 3 и 4 временного масштаба подключены ко входам узкополосных фильтров 5 и б. Выход узкополосного фильтра б соединен с первыми входами перемножителей и 8, выходы которых под0 ключены ко входам интеграторов 12 и 13 соответственно. Выход узкополосного ф льгрп 5 подключен ко входу квадратора 10, выходом соединенного со входом интегратора 11, и ко второму входу перемножите5 ля 8 непосредственно, а ко второму входу леремьожителя 7 - через фазовращатель 9. Впход интегратора 11 соединен с первыми входами блоков 14 и 15 деления, ко вторым входам которых подключены пыходы интег0 рзтороя 12 и 13 соответственно. Выход блока 15 деления соединен с первым входом блоку 17 регистрации, а выход блока 14 деления - со вторым входом блока 17 регистрации и со входом бпокэ 16 определения

5 знака. Выход блока 16 определения знака подключен ко входу блока 18 управления, выход которого соединен с. управляющими входами преобразователей 3 и 4 временного маг штаба.

0 В блоке 18 управления выход генератора 19 тактовых импульсов подключен ко вхо ду делителя 20 и управляемого делителя 21 частоты Выход делителя 20 частоты соединен с первым входом комбинационной схе5 мы 23, второй вход которой является входом блока 18 управления. Первый и второй выходы комбинационной схемы 23 подключены ко входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика 22 соответственно.

0 Разрядные выходы реверсивною счетчика 22 соединены с управляющими входами управляемого делителя 21 частоты, выход которого является выходом блока 18 управления. Предлагаемое устройство работает

5 следующим образом. С выхода измерительного преобразователя 1 сигнал, пропорциональный пульсациям расхода теплоносителя, поступает на входпреобра- зователя 3 временного масштаба. С выхода

0 измерительного преобразователя 2 сигнал, пропорциональный пульсациям перепада давления, поступает на вход преобразователя 4 временного масштаба. Преобразователи 3 и 4 временного масштаба осуществляют

5 мультипликативный перенос спектра реализаций с сигналов, поступающих на их входы, в частотную область, определяемую частотой тактовых импульсов на выходе блока 18 управления. Реализации со смещенным спектром с выходов преобразователей 3 и 4

временного масштаба поступают соответственно на входы узкополосных фильтров 5 и 6, на выходах которых выделяются гармоники смещенных реализаций, соответствующие резонансной частоте названных фильтров (значения резонансных частот узкополосных фильтров 5 и 6 равны),

Следовательно, частотные составляющие исследуемых спектров поочередно преобразовываются в промежуточную частоту, на которую настроены узкополосные фильтры 5 и 6. В результате спектр перемещается относительно резонансной частоты фильтров 5 и б в соответствии с законом изменения частоты тактовых импульсов на выходе блока 18 управления.

Квадратор 10 и интегратор 11 служат для получения автоспектра пульсаций расхода теплоносителя, Перемножитеяь 8 и мн- тегратор 13 служат для получения действительной части взаимного спектра выходных сигналов измерительных преобразователей 1 и 2. Перемиожитель 7, интегратор 12 совместно с фазоврйщателем 9 служат для определения мнимой части вза- имного спектра выходных сигналов измерительных преобразователей 1 и 2. В каждом из блоков деления 14 и 15 осуществляется операция деления сигнала, поданного на первый вход блока, на сигнал, поданный на его второй вход. Результат деления, поступающий с выхода блока деления 14 на, вход блока 16 определения знака, представляет мнимую часть частотной передаточной функции расход - перепад давления на канале (отношение мнимой части взаимного спектра пульсаций расхода и перепада давления к автоспектру пульсаций расхода теплоноси- теля), Результат деления, поступающий с выхода блока 15 деления на вход блока 17 регистрации, представляет собой действительную часть частотной передаточной функции расход-перепад давления на канале (отношение действительной части взаимного спектра пульсаций расхода и перепада давления к автоспектру пульсаций расхода теплоносителя). В блоке 16 происходит определение знака текущего значения мнимой части частотной передаточной функции парогенерирующего канала расход-пере- пад давления на канале. Если названное значение отрицательно, то блок 16 определения знака вырабатывает сигнал, вызывающий увеличение частоты тактовых импульсов на выходе блока 18 управления. Увеличение частоты импульсов на управляющих входах преобразователей 3 и 4 временного масштаба приводит к смещению точки анализа годографа (т е. той точки, которая анализируется устройством в данный момент) названной частотной передаточной функции вверх в направлении увеличения частоты. Если текущее значение мнимой части указанной частотной передаточной функции положительно, то блок 16 определения знака вырабатывает сигнал, вызывающий уменьшение частоты тактовых импульсов на выходе блока 18 управления. Уменьшение частоты импульсов на управляющих входах преобразователей 3 и 4 временного масштаба приводит к смещению точки анализа годографа частотной передаточной функции парогенерирующего канала вниз в направлении уменьшения частоты. Перемещение названной точки анализа будет происходить до тех пор, пока текущее значение мнимой части частотной передаточной функции не станет равным нулю. В этот момент блок 16 определения знака вырабатывает сигнал, фиксирующий значение частоты на выходе блоха 18 управления. Значение действительной части частотной передаточной функции расход-перепад давления на канале при равенстве нулю мнимой части последней представляет собой запас теплогидрав- лической устойчивости парогенерирующего канала. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет непрерывное автоматическое слежение за значением запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала. Если по каким-то при- чинам изменится значение частоты, соответствующее точке пересечения названного годографа с действительной осью (например, изменилось значение расхода теплоносителя в канале), то устройство, изменив частоту импульсов на выходе блока 18 управления, вновь совместит точку анализа с указанной точкой пересечения. В блоке 17 осуществляется регистрация значений действительной и мнимой частей передаточной функции парогенерирующего канала.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа тем, что после того, как устройство первый раз отыщет точку пересечения голографа частотной передаточной функции с действительной осью, оно осуществляет автоматическое слежение за данной точкой, а не определяет каждый раз множество значений названной частотной передаточной функции во всем анализируемом диапазоне частот. Повышение оперативности и точности контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала при прочих условиях однозначно обеспечивает повышение надежности названного контроля. Предлагаемое устройство требует для своей реализации меньших аппаратурных затрат, чем прототип. Последнее приводит к повышению надежности устройства по сравнению с прототипом, а следовательно, и к повышению надежности контроля запаса теплогидрав- лической устойчивости парогенерирующего канала, Повышение надежности назван ю- го контроля обеспечивает повышение надежности теплоэнергетической установки в целом.

Формула изобретения 1. Устройство для контроля запаса теп- логидравлической устойчивости парогенерирующего канала, содержащее блок регистрации, измерительные преобразователи пульсаций расхода теплоносителя и перепада давления на канале, выходами подключенные ко входам соответственно первого и второго преобразователей временного масштаба, выходы которых соединены со входами соответственно первого и второго узкополосных фильтров, выход первого из которых подключен к первым входам первого и второго перемножителей, а в ход второго узкополосного фильтра - ко входу квадратора и ко второму вход/ перво- го перемножмтеля непосредственной через фазовращатель - ко второму входу второго перемножителя, выход первого перемножмтеля соединен с первым входом первого блока деления через первый интегратор, выход второго перзмножителя соединен с первым входом второго блока деления чере/}

второй интегратор, а выход квадратора - со вторыми входами первого и второго блоков деления через третий интегратор, выход блока управления подключен к управляющим чходам первого м второго преобразователей временного масштаба, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля, оно содержит блок определения знака, и выход первого блока деления подключен к первому входу блока регистрации, а выход второго блока деления - ко второму входу блока регистрации м ко входу блока определения знака, выход которого соединен со входом

блока управления.

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов к управляющего

делителя частоты, выход которого соединен с управляющими входами преобразователей временного масштаба, последовательно соединенных делителя частоты, комбинационной схемы и реверсивного

счетчика с разрядными выходами, подключенными к управляющим входам управляемого делителя частоты, первый и второй выходы комбинационной схемы подключены ко входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика, вход делителя частоты подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а второй вход комбинационной схемы подключен к выходу блока определения знака,

фиг, 2