Устройство для измерения степени сухости влажного пара Советский патент 1982 года по МПК F22B35/16 G01N25/56 

Изобретение относится к технологическим измерениям и может быть использовано для измерения сухости влажного пара, в частности, на энерг гоблоках АЗС с водоохлаждаемыми реак торами и влажнопаровыми турбинами. Известно устройство для измерения степени сухости влажности пара, соде жащее вихревую трубу с TpyCipnposojjaми подвода влажьюго пара и отвода горячего и холодного потока, с установленными на них регулирующими кла панами и датчиками давления и датчик температуры горячего потока Tfl, Недостатком устройства является то, что для его применения необходима предварительная та| ровка при раз личных знамениях степени сухости и влажности пара, фиксируя при этом давление и температуру горячего пото ка-пара. Затем, по измеренному значению температуры горячего потока и фиксированных при этом значениях влажного пара и горячего потока по тарировочным данным определяют соответствующее значение степени сухости. В реальных условиях эксплуатации устройства требуется постоянное наблюдение, фиксация четырех параметров, дополнительные вычисления, что малонадежно и приводит к погрешности измерений. Кроме того, при пуске и остановке энергоблока и измерениях нагрузки, когда необходим тщательный контроль за значением влажности острого пара и пара в отборах, изменяется давлег ние пара, что делает особенно сложным процесс измерения его степени сухости с помощью устройства. Следует также отметить, что для правильной работы вихревой трубы необхддимо определенное соотношение давлений влажного пара, горячего и холодногопотоКов, причем давление холодного потока должно быть наименьшим, и ему должно соответствовать давление в месте сброса. Поэтому 39 сбрасывать холодный поте : пара в атмосферу, как это предполагается в известном устройстве, в условиях тепловой станции нельзя. Цель изобретения - автоматизация процесса измерения степени сухости влажного пара и повьшение точности измерений, а также обеспечение работоспособности при переменном и низком давлении влажного пара. Поставленная цель достигается тем что устройство дополнительно содержит два регулятора, входы одного из которых связаны с датчиками давления влажного пара и горячего потока, а его выход - с регулирующим клапаном установленным на трубопроводе отвода горячего потока, а входы другого регулятора соединены с датчиками дав ления горячего и холодного потоков, а его выход - с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе отвода холодного потока. На чертеже представлена схема устройства. Схема содержит барабан-сепаратор 1, соединенный главным паропроводом 2 с турбиной 3, которая соединена с конденсатором k, трубопровод 5 подвода влажного пара с установленным на нем регулирующим клапаном, вихревую трубу 6 и трубопроводы горячего 7 и холодного 8 потоков пара с установленными на них регулирующими клапана ми 9 и 10. Регулирующий клапан 9 горячего по тока снабжен регулятором 11, соединенным с датчиками 12 давления влажного пара и горячего потока 13- Регулирующий клапан 10 xoJwднoгo поток снабжен регулятором И, соединенным с датчиками 13 давления горячего и холодного 15 потоков. На трубопроводе горячего потока установлен потенциомет р 16. Работа устройства основывается на теоретических и экспериментальных ;данных,полученных при изучении вихре вого температурного разделения влажно го пара,из которых известно,что нагре пара в вихревой трубе зависит от доли рячего потока {по сравнению с влажным napOMJ, его степени сухости, а при постоянной доле - только от степени сухости. В свою очередь, постоянную долю горячего потока (f мож но обеспечить, поддерживая постоянным соотношение давлений влажного и 04 горячего, холодного и горячего потоков пара. Элементы устройства предварительно тарируются в диапазоне возможных значений степени сухости на соответствующие различные значения температур потока при определенном значении давления влажного пара и оптимальных значениях отношений давлений влажного пара и горячего потока(ХОЛОДНОГОи горячего потоков пара. По результатам тарировки шкала температуры горячего потока разность температур горячего и влажного пара перестраивается в шкалу степени сухости., При измерениях степени сухости на. энергоблоках АЗС система работает следующим образом. При работе на любом установившемся режиме проба влажного riapa по паропроводу 5 поступает в вихревую трубу 6, где происходит ее энергетическое разделение на горячий и холодный потоки, которые по трубопроводам 7 и 8 через регулирующие клапаны 9 и 10, соответственно, сбрасываются в конденсатор . При этом с помощью регуляторов 11 и 1 поддерживают заданные соотношения давлений влажного пара и горячего потока, холодного и горячего потоков, а температуру горячего потока или соответствующую ей степень сухости влажного пара фиксируют на потенциометре 16. При изменении.степени сухости влажного пара и неизменных давлениях влажного пара и потоков изменение температуры горячего потока соответствует изменению начальной сухости. При уменьшении, например, давления влажного пара уменьшается его расход и падают давления горячего и холодного потоков и изменяются их соотношения. При этом вступают в работу регуляторы 11 и И, которые, получая соответствующие импульсы, изменяют по.лложения клапанов Э и 10 и поддерживают тем самым постоянными соотноше- нйя давлений. 8 этом случае значение температуры горячего потока будет со-i ,ответствовать значению степени сухости.: Таким образом предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений степени сухости влажного пара. Формула изобретения Устройство для измерения степени сухости влажного пара, содержащее

5909 1

вихревую трубу с трубопроводами подвода влажного пара и отвода горячего и холодного потоков с установленными на них регулирующими клапанами и датчиками давления и датчик темпера- s туры горячего потока, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения работоспособности при переменном давлении влажного пара, устройство О дополнительно содержит два регулятора, входы одного из которых связаны с датчиками давления влажного пара

О6

и горячего потока, а его выход - с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе отвода горячего потока, а входы другого регулятора соединены с датчиками давления горячего и холодного потоков, а его выход с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе отвода холодного потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 570826, кя, G 01 N25/56, 1975