Устройство для контроля теплового состояния ротора турбины Советский патент 1982 года по МПК F01D19/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ РОТОРА ТУРБИНЫ

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации контроля термонапряженного состояния роторов паровых турбин, например, при пуске.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля теплового состояния ротора турбины, содержащее блок определения температуры поверхности ротора с подключенными к его входам датчиками температуры и давления пара, вычислительный блок, выполненный в виде последовательно соединенных интегрирующих звеньев и первого сумматора, и подключенный входом и выходом соответственно к выходу и одному из входов блока определения температуры поверхности, блок определения средней температуры ротора и блок определения разности температур по толщине ротора, подключенный к выходам блоков определения температуры поверхности и средней температуры. На выходах этого устройства формируются сигналы, пропорциональные средней температуре ротора, температуре обогреваемой поверхности роторов, температуре поверхности осевой расточки, разности температуры обогреваемой поверхности ротора и его средней температуры 1.

Недостатком известного устройства следует считать несколько пониженную точность контроля, так как блок определения средней температурь выполнен в этом устройстве в виде интегпатора, не охваченного обратной связью.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что блок определения средней температуры выполнен ввиде второго сумматора, входы которого соединены с выходами блока определения температуры поверхности и интегрирующих звеньев.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

УстрЬйство содержит блок 1 определения температуры поверхности ротора, к выходу которого подключены вычислительный блок 2, блок 3 определения средней температуры ротора и блок 4 определения разности температур по толщине ротора. Блок 1 содержит элемент 5 сравнения, ко входам

которого подключены датчик 6 температуры пара и через функциональный преобразователь 7 и умножитель 8 датчик 9 давления пара. Блок 2 содержит последовательно соединенные интегрирующие звенья 10-12 и первый сумматор 13. Выход каждого интегрирующего звена соединен также со входом первого из этих звеньев 10 и со .входом первого сумматора 13.

Вход первого сумматора 13 соединен с выходом блока 1, а выход - со входом умножителя 9. Блок 3 выполнен в виде второго сумматора, входы которого соединены с выходами интегрирующих звеньев 10-12 блока 2, а выход - со входом блока 4.

Устройство работает следующим образом.

В элемент сравнения 5 от датчика 6 температуры пара поступает сигнал-аналог текущего значения температурь пара, омывающего ротор, и сигнал, пропорциональный произведению производной по времени средней температуры ротора на величину, обратную критерию Био. Алгебраическое суммирование этих величин дает на выходе элемента 5 сравнения сигнал-аналог значения температуры обогреваемой поверхности ротора. Этот сигнал подается на показывающий прибор, или импульс по этому сигналу используется при автоматическом регулировании. Одновременно сигнал-аналог температуры обогреваемой поверхности поступает на входы блоков 2-4. На выходе последнего интегрирующего звена 12 получают сигнал-аналог температуры внутренней расточки ротора, а на выходе первого сумматора 13 - сигнал, пропорциональный производной по времени средней температуры ротора. Этот сигнал поступает в умножитель 8 блока 1, где умножается на величинуг обратную критерию Био, которая получается на выходе функционального преобразователя 7, связанного сдатчиком 9 давления пара.

Сигналы-аналоги температуры внутренней расточки ротора и ее производной по времени поступают на вход второго сумматора - блока 3, где суммируются с сигналом-аналогом температуры обогреваемой поверхности. На выходе блока 3 получают сигнал по текущему значению средней температуры ротора. На выходе блока 4 вычисления разности температур получают сигналаналог текущей разности температур по толщине ротора.

Возможно выполнение вычислительного блока 2 не с тремя, а с двумя интегрирующими звеньями.

Таким образом, все интегрирующие звенья, входящие в предлагаемое устройство, охвачены обратными связями, что обеспечивает необходимую точность определения всех контролируемых величин, включая среднюю температуру и зависящую от нее разность температур по толщине ротора, которые в данном случае определяются с помощью статических операций алгебраического суммирования.

Тем самым повыщается точность контроля прогрева ротора паровой трубины и, следовательно, возрастает надежность управления ее режимами.

Формула изобретения

Устройство для контроля теплового состояния ротора турбины, содержащее блок определения температуры поверхности ротора с подключенными к его входам датчиками температуры и давления пара, вычислительный блок, выполненный в виде последовательно соединенных интегрирующих звеньев и первого сумматора и подключенный входом и выходом соответственно к выходу и одному из входов блока определения температуры поверхности, блок определения средней температуры ротора и блок определения разности температур по толщине ротора, подключенный к выходам блоков определения температуры поверхности и средней температуры, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности контроля, блок определения средней температуры выполнен в виде второго сумматора, входы которого соединены с выходами блока определения температуры поверхности и интегрирующих звеньев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 756049, кл. F 01 D 19/02, 1978.