УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ ВОЗДУШНОЙ плотности Советский патент 1972 года по МПК G01M3/26 

Изобретение касается контроля воздушной плотности вакуумной системы паровой турбины, конденсатор которой оборудован водоструйным эжектором для отсоса паровоздушной смеси.

Воздушную плотность конденсатора можно определить по расходу отсасываемого воздуха. Однако с помощью известных воздухомеров не возможно оценить расход воздуха с потоком сбрасываемой рабочей воды в связи с незначительной концентрацией воздуха в воде. Оценка же воздушной плотности по скорости падения вакуума не обеспечивает непрерывности контроля.

Цель изобретения - обеспечение неирерывности контроля.

Для этого устройство содержит частично заполненный конденсатом сосуд с теплопроводными стенками, помещенный в трубопровод отсоса паровоздушной смеси. Верхняя часть сосуда соединена импульсной трубкой с областью на поверхности струи рабочей воды эжектора, в полости сосуда над поверхностью конденсата установлен датчик температуры, соединенный по дифференциальной схеме с другим датчиком температуры, установленным в трубопроводе подачи рабочей воды в эжектор, а выход дифференциальной схемы соединен со вторичным прибором контроля.

Для обеспечения автоматического питания конденсатом сосуд выполнен U-образной формы, импульсная трубка присоединена к одному из колен U-образника, а другое колено свободно открыто и в него помещен холодгктьник.

Изобретение основано на особенностях рабочего процесса водоструйного эжектора при его совместной работе с конденсатором, используется принцип измерения давления на поверхности струи рабочей воды.

При эксплуатации водоструйных эжекторов давление рабочей воды все время сохраняется постоянным (так как один и тот же насос работает на постоянную сеть с рабочим соплом эжектора). Изменяется лишь температура рабочей воды по сезонам, зимой например О-5° С, летом 20-30° С.

Характеристики эжектора для различных температур рабочей воды при отсасывании сухого воздуха эквидистантны и имеют одинаковый наклон.

Основной импульс для датчпка предложенного устройства получают, используя измерение давления на поверхности струи рабочей воды, с дифференциацией этого сигнала по температуре рабочей воды. Однако оба сигнала: основной - по изменению давления и сигнал по изменению температуры разнородны.

Для того, чтобы сделать оба сигнала однородными, импульс изменения давления на новерхности струи рабочей воды преобразуют в сигнал изменения темиературы. Для этого измеряют температуру насыщенного пара кипящей воды при заданном давлении.

Описываемое устройство позволяет непрерывно измерять расход воздуха, отсасываемого вместе с паром из конденсатора паровой турбины.

На фиг. 1-схематически изображено описываемое устройство; на фиг. 2 - показан график зависимости температуры насыщенного пара t, от расхода воздуха Оь при различных температурах рабочей :воды ti; на фиг. 3 - график зависимости разности корректированных показаний датчиков температур от расхода воздуха.

В трубопроводе / отсоса паровоздушной смеси установлен сосуд 2 U-образной формы с теплопроводными стенками. К одному из колен U-образника присоединена импульсная трубка 3, сообщающаяся с областью 4 на поверхности струи рабочей воды, а другое колено свободно открыто и в него помещен холодильник 5. Для более свободного доступа пара это колено в верхней части перфорировано. Холодильник 5 по линии 6 питается рабочей водой, которая затем сливается в воронку 7. Пар паровоздущной смеси, которая отсасывается водоструйным эжектором 8, частично конденсируется на поверхности холодильника 5, а затем поступает в сосуд 2. В полости этого сосуда, соединенной с областью на поверхности струи рабочей воды, происходит процесс кипения. Температура насыщения /i образующегося пара строго соответствует давлению на поверхности струи рабочей воды.

Датчик 9 темнературы, помещенный в паровое пространство сосуда 2, создает аналог зависимости изменения давления на поверхности струи рабочей воды от расхода воздуха. В трубопроводе 10 рабочей воды установлен другой датчик // температуры, соедипенный с датчиком 9 по дифференциальной схеме. Выход дифференциальной схемы соединен со вторичным прибором 12 контроля.

Линии температур t (см. фиг. 2) для различных температур /2 рабочей воды приблизительно эквидистанты (исключая участок ,при малых расходах воздуха). Значения температур t, измеряемых датчиком 5, при безрасходном режиме эжектора (Сб 0) точно соответствуют значению температуры 4, измеряемой датчиком //, так как водоструйный эжектор на безрасходном режиме создает такое давление всасывания, которое равно давлению насыщения при заданной температуре рабочей воды.

Значения температур на оси ординат соответствуют показаниям датчика 11, все остальные точки, лежащие на графике, показанном на фиг. 2, соответствуют показания термометра датчика 9Вторичный прибор 12 воспроизводит показание каждой измеряемой величины с оиределенной коррекцией. Это позволяет получить приблизительно однозначную зависимость разности корректированных показаний датчиков ,от расхода воздуха (исключая очень малые расходы газа). Это можно записать следующим образом:

ф(1;-/г/2; 2 5°с ф(/,;-/(/2),

где t-i - температура рабочей воды.

На фиг. 3 приведен график зависимости pffjj-Kti) от расхода воздуха для нескольких температур /г рабочей воды.

Тарировка и проверка шкалы прибора может производиться, например, с помощью дополнительного впуска известного количества воздуха во всасывающий штуцер эжектора через патрубок 13. Для этой цели служат измерительные сопла 14 с критическим перепадом давлепия, поскольку абсолютное давление среды во всасывающем патрубке эжектора не превыщает 0,15 ата при рабочих режимах.

Предмет изобретения

1.Устройство для контроля воздушной плотности вакуумной системы паровой турбины, конденсатор которой оборудован водоструйным эжектором для отсоса паровоздущной смеси, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывного контроля, оно содержит частично заполненный конденсатом сосуд с теплопроводными стенками, помещенный в трубопровод отсоса паровоздушной смеси, верхняя часть сосуда соединена имнульсной

трубкой с областью на поверхности струи рабочей воды эжектора, в полости сосуда над поверхностью конденсата установлен датчик температуры, соединенный по дифференциальной схеме с другим датчиком температуры, установленным в трубопроводе подачи рабочей воды в эжектор, а выход дифференциальной схемы соединен со вторичным прибором контроля.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического питания сосуда конденсатом, он имеет U-образ,пую форму, импульсная трубка присоединена к одному из колен U-образника, а другое колено свободно открыто и в него помещен холодильник.