Устройство для измерения уровня конденсата в теплообменных аппаратах Советский патент 1992 года по МПК G01F23/16 

sxsJLssss Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам защиты теплооб- менного оборудования, и может быть использовано при проектировании и модернизации теплообменных аппаратов систем регенерации паровых турбин.

Известна система измерения уровня конденсата в теплообменных аппаратах, выполненная в виде комбинированного двухкамерного уравнительного сосуда. Данная система имеет следующие недостатки:

нет постоянной подпитки водой уравнительного сосуда, что вносит погрешность в измерения;

не обеспечивается постоянная температура конденсата в уравнительном сосуде, что не позволяет достоверно.определять уровень воды в сосуде.

В режиме сброса нагрузки это приводит к аварийным ситуациям.

Известны также устройства - указатели уровня, служащие для указания уровня раздела двух сред, представляющие собой сообщающийся элемент конструкции сосуда, теплообменника и т.д. Он устанавливается в непосредственной близости от оборудования и связан с ним теми же режимными параметрами. Недостатком этих указателей уровня является использование их лишь для визуальных наблюдений, что не позволяет включить их в систему автоматической защиты, т.е. снижает надежность работы теплообменных аппаратов,

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для измерения уровня воды, содержащее сосуды постоянного уровня, заключенные в открытый сверху цилиндрический экран, установленный в кожухе, присоединенном при помощи патрубков к паровому и водяному объемам.

Недостатком известного устройства является невозможность быстрого заполнения уравнительного сосуда в динамических режимах, заполнение происходит лишь после стабилизации параметров, что снижает надежность работы теплообменных аппаратов,

Целью изобретения является повышение надежности работы оборудования путем достоверного измерения уровня жидкости втеплообменном аппарате.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем двухкамерный уравнительный сосуд с периферийной камерой постоянного уровня, с установленной в нем вертикально трубой, открытой сверху и присоединенной к водяному и паровому объемам аппарата, согласно предполагаемому изобретению, дополнительноимеетсяпатрубок, расположенный ниже отметки открытого

торца трубы и соединенный трубопроводом, направленным вверх с паровым объемом аппарата, причем,высота участка трубопровода, направленного вверх, определяется высотой водяного столба в этом участке тру0 бопровода, которая должна быть не менее высоты водяного столба, соответствующего перепаду давления между точками соединения уравнительного сосуда с паровым пространством аппарата.

5 На чертеже представлено устройство для измерения уровня конденсата в тепло- обменном аппарате

Устройство содержит двухкамерный сосуд 1 с периферийной камерой постоянного

0 уровня 2, коаксиально установленную трубу

3,открытую сверху, патрубок подвода пара

4,расположенный выше отметки открытого торца трубы 3, патрубок 5, расположенный ниже открытого торца трубы 3, трубы 15 и

5 16, соединяющие сосуд 1 с паровым и водяным пространством теплообменного аппарата, трубопровод 19, соединяющий сосуд 1 с паровым объемом теплообменного аппарата, трубопроводы 17 и 18, соединяющие

0 сосуд 1 с датчиком замера уровня 20.

Устройство работает следующим образом. Нагреваемая вода поступает в теплооб- менный аппарат 6 через патрубок 12, проходит через зону охлаждения пара 7 и

5 отводится через патрубок 13. Через патрубок 11 пар поступает в теплообмеиный аппарат, проходит через зону охлаждения 7, конденсируется и сливается в сборник конденсата 10 Воздух отводится через патру0 бок 8.

В двухкамерном сосуде 1 поддерживается разность уровней между камерой постоянного уровня 2 и уровнем в трубе 3. Причем, в трубе 3 уровень воды равен уров5 ню конденсата в конденсатосборнике 10, в камере постоянного уровня 2 уровень обеспечивается верхним срезом трубы 3. Заполнение камеры 2 происходит за счет конденсации пара, поступившего туда по

0 трубопроводу 1 б и 19, Вследствие гидравлического сопротивления зоны охлаждения наименьшее давление пара обычно находится в зоне отвода воздуха 21, поэтому в трубопроводе 19 уровень воды выше, чем в

5 камере 2 на величину гидравлического сопротивления зоны охлаждения 7. Датчик 20, подключенный к камерам 2 и трубе 3 трубопроводами 17 и 18, соответственно измеряет разность уровней (давление) жидкости в этих объемах. В процессе работы при постоянном режиме пар в трубопроводе 19 конденсируется в охладителе 22 и сливается в камеру 2, обеспечивая тем самым постоянную автоматическую подпитку холодной водой сосуда 1. Это позволяет получить стабильный и достоверный замер уровня. В динамических режимах, например, при сбросе нагрузки турбины, происходит прекращение подачи пара из отбора турбины и резкое падение давления пара в теплооб- менном аппарате. Это приводит к вскипанию воды и образованию пара в конденсатосборнике и в сосуде 1 и его поступлению обратным током в зону конденсации аппарата, при этом давление пара по высоте теплообменного аппарата практически выравнивается, а в сосуде 1 при отсутствии трубопровода 19 падение давления отстает от падения давления в аппарате, что приводит к искажению результата заме- ра уровня датчиком 20 и ложному срабатыванию защиты, по росту уровня в аппарате, При наличии трубопровода 19 находящаяся в нем вода сливается в камеру сосуда 2, охлаждает в ней воду и тем самым предотв- ращает отставание давления в сосуде 1 и способствует правильным показаниям датчика 20.

По сравнению с прототипом решена задача стабильного автоматического поддержания уровня в уравнительном сосуде как при стабильном, так и в динамическом режимах работы теплообменного оборудования. Обеспечивается безопасность работы в заданных режимах. Исключается ложное срабатывание защит.

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня конденсата в теплообменных аппаратах, содержащее двухкамерный уравнительный сосуд с периферийной камерой постоянного уровня, с установленной в нем вертикальной внутренней трубкой, полость которой соединена с первой отводной трубой, установленной в нижней части камеры, в верхней части которой установлена вторая отводная труба, и вторичный прибор, отличающееся тем. что. с целью повышения надежности измерения, в него введена третья отводная труба, соединенная с периферийной камерой постоянного уровня ниже среза внутренней трубки, при этом вертикальная часть третьей отводной трубы расположена выше верхней части уравнительного сосуда.

Изобретение относится к энергетике, в частности к теплообменному аппарату с устройством для измерения уровня. Сущность изобретения: устройство содержит двухкамерный сосуд 1 с периферийной камерой постоянного уровня 2, коаксиально установленную трубу 3, открытую сверху, патрубок подвода пара 4, расположенный выше отметки открытого торца трубы 3, патрубок 5, расположенный ниже открытого торца трубы 3, трубы 15 и 16, соединяющие сосуд 1 с паровым и водяным пространством тепло- обменного аппарата, трубопровод 19, соединяющий сосуд 1 с паровым объемом теплообменного аппарата, трубопроводы 17 и 18, соединяющие сосуд 1 с датчиком замера уровня 20. 1 ил. / СП ел