СНОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУХОСТИ ПЛРЛ Советский патент 1972 года по МПК G01N25/64 

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известные способы определения сухости пара, заключающиеся в том, что из основного потока отбирают часть пара, конденсируют и переохлаждают его, не обеспечивают достаточной точности измерения.

Для повышения точиости измерения по предлагаемому способу полученный коиденсат делят на две части, одиу из которых пропускают через дроссель, испаряют и перегревают за счет тепла, выделяющегося при конденсации пара, а затем перегретый пар направляют в теплообменник для теплообмена с другой частью конденсатам по нзмеренным перепадам температур определяют отнощение расходов обеих частей, а искомый параметр вычисляют по формуле.

На фиг. 1 изображена одна из возможных схем устройства, реализующего описываемый способ-; на фиг. 2 - диаграмма тепловых процессов, происходящих в паре при изменении температуры.

Устройство включает п себя парозаборный кожух , регенеративный теплообменник, состоящий из корпуса регенератора 2, трубки 3 обратного потока и дросселя 4; трубопровод 5 перепуска пара; теплообменник, состоящий из корпуса (5 теплообменника, экрана 7, трубопровода 8 перегретого пара н трубопровода 9

переохлажденной жидкости; регулирующие расход органы 10 и //; участок основного паропровода 12 или отвод от него. Пар в количестве GIIJ, с сухостью А „, которую нужно определить, и температурой Т поступает из осиов 1ого потока пара в парозаборпый кожух 1, проходит по кольцевому каналу между кожухом и корпусом регенератора 2 п поступает в кольцевой канал между корпусом регенератора 2 и трубкой 3. Здесь он конденсируется и переохлаждается до температуры Т,, (участок «а-Ь на фиг. 2). Далее часть жидкости в количестве О„., поступает в трубку 9, а другая часть в количестве GOO,, . пройдя через дроссель 4 и приобретая температуру Т и сухость Х (участок «6-с), попадает н трубку 3, испаряется и перегревается до температуры T,f за счет тепла, получаемого от прямого потока Q 1, (участок «с-d).

Перегреваясь до температуры Т,, (участок «с/-iV), практически равной температуре 7,., за счет тепла, получаемого нз осиовиого потока, по трубопроводу 5 пар поступает в корпус 6 теплообменннка, проходит по кольцевому каналу .между корпусолг 6 н экраном 7 и далее охлаждается до температуры Т„, п кольцевол канале между sicpaiiOM 7 и трубкой 9 (участок «к-/«), одновременно нагревая жидкость, идущую внутри трубки 9 (участок «Ь-|/г), до температуры Г„.

Количество жидкости, идущей в трубку 3 (G „бр) и в трубку 9 (Оцер ), подбирается с помош,ыо регулирующих оргаиов 10 и 1} таким образом, чтобы поддерживался при различиых показателях сухости пара /Y,, требуемый режим работы регенеративиого теплообмепника (переохлаждеиие прямого потока и перегрев обратиого потока пара). По выходе из устройства рабочее тело поступает в область понижениого (по сравнеиию с исходным) давлеиия.

Тепловые потери в окружающую среду ликвидируются тем, что теплообмепиые аппараты размещеиы в паропроводе 12 и омываются снаружи паром, сухость которого определяют. Приток тепла из основного потока в участки с понижеипой температурой ликвидирован тем, что эти участки снаружи о.мываются паром, уже вошедши.м в устройство, но имеющим температуру, практически равиую температуре осиовиого потока /,,.

Для уменьщения перетеканий тепла внутри самого устройства, которые, не нарущая баланса тепла в теплообмеииых аппаратах (регенеративном теплооб.меииике и теплообменнике), могут ухудшить их качество, корпус регенератора 2 и экран 7 могут быть снабжены тепловой изоляцией, например вакуумиой.

Количество тепла Qnv , отдаваемоев регенеративном тенлообмбенике прямымпотоком (участок «с/-&), равно: Qip „/-„,+ С;;(Т„-Г„),(1)

где г „- теплота конденсацнп при тем1Пбратуре Г„. С, - теплОем.кость ж,ид.кости при оредией температуре па участке «а-6. Количество тепла , получаемое в регенеративном теплообмеппнке обратным потоком (участок «с-d), равно:

Q.4 G,,p l-Xjr, + q,(7./-.)l,(2)

где tf. - теплота испарения при температуре Т,,

С г - теплоемкость пара при средней температуре на участке «d-с. Из условия баланса тенла в регеиерат1П |ом :ггилообмен1111ке имеем:

0/ 0 .(3)

llp Оир

П: условия нзоэитальпийиости процесса дросселироваиия (участок «Ь-с) имеем:

С1 (Т„-Т,) г,Х„(4)

где С - теилоем.КОсть жидкости,и:ри средиеГ1 те.мпературе иа участке «Ь-с.

Количество таила Qy,,, отдаваемое лерегреты.м паром в теплообм-еняике (участок «к-т, равно:

СобрС;;(7-,-Г„,)...,(5)

где СJ, - теплоемкость пара при средней

.тем1нерату,ре aia участке «к-т. Количество тепла Q „ , получаемое переIQ охлажденной жидкостью в твплоо.бменнике (участок «Ь-л), равно:

0„Гр С„ерС«(7„-Г„)...,(6)

оде С., - таплоем1кость жидкости при сред15ней температуре на участке

«Ь-л.

Из услоБня баланса тепла в теплообменнике имеем:

20Qj;p Qn p.(7)

Из условия баланса расходов рабочего тепла в устройстве имеем:

G,,p Go6p +Gncp.(8)

25 После соответствующих подстановок и преобразований из уравнений 1-8 получают соотношение для вычислеиня X при использовании предлагаемого способа:

-. - с. д 7-,,-:- с;л г,;,, с« д

С д Тк-т

Г„. 1 -г С1. А 7,1.17

с „ д v К--Ш

-- С« Д7-„., С. д Тп-1,

Предмет и з о б р е т е и и я

Способ определения сухости пара,- заключающийся в то.м, что из основного потока отбпрают часть пара, копдеиснруют п переохлаждают его, отличающийся тем, что, с целью иощлшеиия точиостп, полученный конденсат делят иа две части, одну из которых пропускают через дроссель, испаряют и. перегревают,

используя тепло, выделяющееся при конденсаии пара, а затем перегретый пар направляют в теплообмепиик для теплообмепа с другой частью кондеисата и по измеренным перепадам температур определяют отнощение расходов обеих частей, а искомый параметр вычис;1Я10Т по формуле.

I I

7 6

Основной потоп rrofta

ffffffjf fjf ff jj jfyf jffff

/

Фиг 2