Устройство для контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала

 

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Р 22 В 35/18 1 I ngg 1-ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4611843/06 (22) 02,12.88 (46) 15,07.92..Бюл, М 26 (71} Одесский политехническйй институт (72) В.А. Герлига и В,Т, Роговский (53) 621.182,3(088,8) (56} Авторское свидетельство СССР

N- 1456692, кл, F 22 В 35/18, 1987. (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАПА.СА ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПАРОГЕНЕРИРУЮЦЕГО КАНАЛА (57) Использование: контроль запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала в теплознергетических установках. Сущность изобретения: устройЬ

Предлагаемое изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в теплознергетических установках различного назначения, в частности в прямоточных парогенераторах.

Известно устройство для контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала, содержащее блок регистрации, измерительные преобразователи пульсаций расходе теплоносителя и перепада давления на канале, выходами подключенные к соответствующим входам первого и второго блоков спектрального анализа, два блока деления, входами подключенные к соответствующим выходам блоков спектрального анализа, и блок управления, выходом подключенный к управляющим входам блоков спектрального анализа.

Первый и второй блоки спектрального анализа служат для определения спектральной плотности мощности (автоспектра) ... Ж„, 1747713 Al

2 ство содержит измерительные преобразователи 1 и 2 пульсаций расхода тепланосителя и перепада давлений на канале, преобразователи 3 и 4 временного масш-. таба. узкополосные фильтры 3 и 4 временного масштаба, узкополосные фильтры 5 и

6, перемножители 7 и 8, фазовращатель 9, квадратор 10, интеграторы 11, 12, 13, блоки 14 и 15 деления, блок 16 определения знака, блок 17 регистрации и блок 18 управления, выполненный в аиде генератора тактовых импульсов, делителя частоты, управляемого делителя частоты, реверсивного счетчика и комбинационной схемы, 1 зп.флы,2 ил, пульсаций расхода теплоносителя и взаимной спектральной плотности мощности (взаимного спектра) пульсаций расхода теплоносителя и перепада давления на ка- нале. Таким образом, устройство должно ювао обязательно содержать три устройства раз- 4 ложения входных сигналов на гармониче- Дь ские составляющие (три процессора Фурье, "Ц три гетеродинных анализатора и т;и.), что снижает надежность контроля запаса теп- ) логидравлической устойчивости парогенерирующего канала.

Кроме того, устройство имеет. низкую надежность и точность контроля, вследствие того, что для нахождения одного значения действительной части частотной передаточной функции, соответствующего запасу теплогидравлической устойчивости, устройство каждый раз определяет значение этой частотной передаточной функции во всем анализируемом диапазоне частот (0,1...5 Гц). Низкая оперативность контроля

1747 793

20 запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала снижает надежность контроля запаса и, следовательно, надежность и эффективность теплознергетической установки в целом.

Целью изобретения является повышение надежности и точности контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала теплоэнергетической установки.

Поставленная цель достигается тем, что выход первого блока деления подключен к первому входу блока регистрации, а выход второго блока деления — ко Второму Входу блока регистрации и ко входу блока определения знака, выход которого соединен со входом блока управления. 1(роме того, блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов и управляемого делителя частоты, выход которого соединен с управля|ощими входами преобразователей временного масштаба, последовательно соединенных делителя частоты, комбинационной схемы и реверсивного счетчика с разрядными выход-;,-ли, подключенными к управляющим входам управляемого делителя частоты, первый и второй выходы комбинационной схемы подключены ко входам суммирования и вычитания реверсивного счетчика, Bb! ход делителя частоты подключен к выходу генератора тактовых импульСОВ, а ВтОрой

ВХОД комбинационной схемы ПОДкл10ч8н к выходу блока определения знака.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — схема блока управления.

Устройство содержит измерительные преобразователи 1 и 2 пульсаций расхода теплоносителя и перепада давления соответственно, преобразователи 3 и 4 Временного масштаба, узкополосные фильтры 5 и

6, перем ожители 7 и 8, фаэовращатель 9, квадратор 10, интеграторы 11, 12, 13, блоки

14 и 15 деления, блок 16 Определения знака; блок 17 регистрации, блок 18 управления, Блок 18 управления содержит генератор 19 тактовых импульсов, делитель 20 частоты, управляемый делитель 21 частоты, реверсивный счетчик 22, комбинационную схему 23.

Измерительный. преобразователь 1 пульсаций расхода теплоносителя устанавливают на входе парогенерирующего канала. Измерительный преобразователь 2 устанавливают таким образом, чтобы измерять пульсации перепада давления на парогенерируащем канале, Выход измерительного преобразователя 1 пульсаций расхода теплоносителя связан со входом преобразователя 3 временного масштаба, а

Выход измерительного преобразователя 2 пульсаций перепада давления — со входом преобразователя 4 временного масштаба.

В ыходы преобразователей 3 и 4 временного масштаба подкл очены ко входам узкополосных фильтров 5 и 6. Выход узкополосного фильтра 6 соединен С первыми входами перемножителей 7 и 8, выходы которых подкл очены ко входам интеграторов 12 и 13 соответственно. Выход узкополосного фильтра 5 подключен ко входу квадратора

10, Выходом соединенного со входом интегратора 11, и ко второму входу перемножителя 8 непосредственно, а ко второму входу перемножителя 7 — через фазовращатель 9.

Выход интегратора 11 соединен с первымл

ВхОДами Оло, (Ов 14 и 15 деления, ко Вторым входам которых подключены Выходы интеграторов 12 и 13 соответственно. Выход блока 15 деления соединен с первым входом

Олока 17 регистрации, а выход блока 14 деления — со вторым входом блока 17 регистрации и со входом блока 16 определения знака. Выход блока 16 Определения знака подклю ен ко Входу блока 18 управления, выход которого соединен с управляющими

Входами преобразователей 3 и 4 временного масштаба.

B блокс 18 управления выход генератора 19 тактовых имп jIlbcoB ПОДключен ко Bxo" ду делителя 2О и управляемого делителя 21 частоты, Выход делителя 20 частоты соединен с первым входом комбинацлснной схемы 23, второй вход которой является входом блока 18 управления. Первый и второй выходы .<Омбинационной схемы 23 подключены ко входам суммирования и вычитания ревер -.,лвного счетчика 22 соответственно, Разрядные вь.ходы реверсивного счетчика

22 соединены с управляющими входами управляемого делителя 21 частоты, выход которого является выходом блока 18 управления, Предлагаемое устройство работает следующим 06р33оМ. С Выхода N8M8pvl"" тельного преобразователя 1 сигнал, пропорциональный пульсациям расхода теплоносителя, поступает на входпреобраэователя 3 временного масштаба. С выхода измерительного преобразователя 2 сигнал, пропорциональный пульсациям перепада давления, поступает на Вход преобразователя 4 временного масштаба. Поеобразователи

3 и 4 временного масштаба осуществлвот мультипликативный перенос спектра реализаций с сигналов, поступающих на их входы, в частотную область, определяемую частотой тактовых импульсов на выходе блока 18 управления. Реализации со смещенным спектром с выходов преобразователей 3 и 4

1747793 временного масштаба поступают соответственно на входы узкополосных фильтров 5 и

6, на выходах которых выделяются гармоники смещенных реализаций, соответствующие резонансной частоте названных фильтров (значения резонансных частот узкополосных фильтров 5 и 6 равны).

Следовательно, частотные составляющие исследуемых спектров поочередно преобразовываются в промежуточную частоту, на которую настроены узкополосные фильтры 5 и 6. В результате спектр перемещается относительно резонансной частоты фильтров 5 и 6 в соответствии с законом изменения частоты тактовых импульсов на выходе блока 18 управления;

Квэдратор 10 и интегратор "1 служат для получения автоспектра пульсаций расхода теплоносителя, Перемножитель 8 и интегратор 13 служат для получения действительной части взаимного спектра выходных сигналов измерительных преобразователей 1 и 2. Перемножитель 7, интегратор 12 совместно с фаэовращателем 9 служат для определения мнимой части взаимного спектра выходных сигналов измерительных преобразователей 1 и 2. В каждом из блоков деления 14 и 15 осуществляется операция деления сигнала, поданного на первь1й вход блока, на сигнал, поданный на

его второй вход. Результат деления, поступающий с выхода блока деления 14 нэ вход . блока 16 определения знака, представляет мнимую часть частотной передаточной функции "расход — перепад давления на.канале" (отношение мнимой части взаимного спектра пульсаций расхода и перепада давления к автоспектру пульсаций расхода теплоносителя), Результат деления, поступающий с выхода блока 15 деления на вход блока 17 регистрации, представляет собой действительную часть частотной передаточной функции "расход-перепад давления на канале" (отношение действительной части взаимного спектра пульсаций расхода и перепада давления к автоспектру пульсаций расхода. теплоносителя). В блоке 16 происходит определение знака текущего значения мнимой части частотной передаточной функции парогенерирующего канала "расход-перепад давления на канале". Если названное значение отрицательно, то блок 16 определения знака вырабатывает сигнал, вызывающий увеличение частоты тактовых импульсов на выходе блока 18 управления.

Увеличение частоты импульсов на управляющих входах преобразователей 3 и 4 временного масштаба приводит к смещению точки анализа годографа (т.е. ТоА точки, которая анализируется устройством в данный момент) названной частотной передаточной функции вверх в направлении увеличения частоты. Если текущее значение мнимой ча5 сти указанной частотной передаточной функции положительно, то блок 16 определения знака вырабатывает сигнал, вызывающий уменьшение частоты тактовых импульсов нэ выходе блока 18 управления. Уменьшение

10 частоты импульсов на управляющих входах преобразователей 3 и 4 временного масштаба приводит к смещению точки анализа гбдографэ частотной передаточной функции парогенерирующего канала вниз в направ15 лении уменьшения частоты. Перемещение .названной точки анализа будет происходить до тех пор, пока текущее значение мнимой части частотной передаточной функции не.станет равным нулю, В этот момент блок

20 16 определения знака вырабатывает сигнал, фиксирующий значение частоты на выходе блока 18 управления. Значение действительной части частотной передаточной функции "расход-перепад давления на канале"

25 при равенстве нулю мнимой части последней представляет собой запас теплогидрэвлической устойчивости пэрогенерирующего канала. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет непреры вное автома30 тическое слежение за значением запаса теплогидравлической устойчивости па рогенерирующего канала. Если по каким-то причинам изменится значение частоты, соответствующее точке пересечения на35 званного годографа с действительной осью (например, изменилось значение расхода теплоносителя в канале), то устройство, изменив частоту импульсов на выходе блока

18 управления, вновь совместит точку ана40 лиза с указанной точкой пересечения. В блоке 17 осуществляется регистрация зна- чений действительной и мнимой частей передаточной функции парогенерирующего канала.

45 предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа тем, что после того, как устройство первый раз отыщет точку пересечения голографа частотной передаточной функции с действительной осью, оно

50 осуществляет автоматическое слежение за данной точкой, а не определяет каждый раз множество значений названной частотной передаточной функции во всем анализируемом диапазоне частот, Повышение orteðàòèâ55 ности. и точности контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала при прочих условиях однозначно обеспечивает повышение надежности названного контроля. Предлагаемое устройство требует для своей реэлиза1747793 ции меньших аппарэтурных затрат, чем прототип. Последнее приводит к повышению надежности устройства по сравнению с прототипом, а следовательно, и к повышению надежности контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала, Повышение надежности названного контроля обеспечивает повышение наде>кности теплоэнергетической установки в целом, Формула изобретения

1, Устройство для контроля запаса теплогидравлической устойчивости парогенерирующего канала, содержащее блок регистрации, измерительные преобразователи пульсаций расхода теплоносителя и перепада давления на канале, выходами подключенные ко входам соответственно первого и второго преобразователей временного масштаба, выходы которых соединены со входами соответственно первого и второго узкополосных фильтров, выход первого из которых подключен к первым Нходам первого и второго перемно>кителей, а в::ход второго узкополосного фильтра — ко входу квэдратора и ко второму входу перво. го перемножителя непосредственно и через фазовращатель — ко второму входу второго перемножителя, выход первого перемножителя соединен с первым входом первого блока деления через первый интегратор, выход второго перемножителя соединен с первым входом второго блока деления через второй интегратор, а выход квадратора — со вторыми входами первого и второго блоков деления через третий интегратор, выход блока управления подключен к управляю5 щит входам первого и второго преобразователей временного масштаба, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля, оно содержит блок определения знака, и выход пер10 вого блока деления подключен к первому входу блока регистрации, а выход второго блока деления — ко v, opîìó входу блока регистоации и ко входу блока определения знака., выход которого соединен со входом

15 блока управления, 2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератор." тактовых импульсов и управляющего

20 делителя частоты, выход которого соединен с управляющими входами преобразователей временного масштаба, последовательно соединенных делителя частоты, комбинационной схемы и реверсивного

25 счетчика с разряд"«..Mè выходами, подключенными к управляющим входам управляемого делителя частоты, первый и второй выходы комбинационной схемы подключены ко входам суммиров-ния и вычитания ревер30 сивного счетчика, вход делителя частоты подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а второй вход комбинационной схемы ггодключен к выходу блока определения 311ака, 35

1747793

Составитель M.Ëàçóòoâ

Редактор В.Фельдман Техред M,Ìopãåíòàë Корректор Q.Êóíäðèê

Заказ 2488 Тираж Подписное

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r, Ужгород, ул.Гагарина, 101