Устройство для исследования средств контроля потока влажного пара



Устройство для исследования средств контроля потока влажного пара

 


Владельцы патента RU 2502990:

Коваленко Александр Васильевич (RU)

Изобретение относится к технической физике, а именно к области устройств создающих поток тепловой энергии и теплоносителя с контролируемыми параметрами степени сухости, теплового и массового расходов, и может быть использовано для исследования средств контроля потока влажного пара. Устройство содержит паропровод перегретого пара с измерителем расхода, с измерителями давления и температуры, с участком для установки исследуемых образцов, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой. Также устройство содержит узел впрыска воды на участке паропровода после измерителя расхода, давления и температуры. Устройство также содержит измерители давления и температуры после узла впрыска, линию подвода воды к узлу впрыска с измерителем расхода, с измерителем давления и температуры, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой. Кроме того, устройство содержит контроллер, к входам которого подключены выходы всех измерителей. Техническим результатом является обеспечение возможности исследования средств контроля влажного пара в потоке с контролируемыми значениями степени сухости, теплового и массового расходов, а также обеспечение широкого диапазона изменения значений степени сухости, теплового и массового расходов влажного пара и контроль значений измеряемых и вычисляемых параметров с нормируемой точностью. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической физике, а именно к области устройств создающих поток тепловой энергии и теплоносителя с контролируемыми параметрами степени сухости, теплового и массового расходов, и может быть использовано для исследования средств контроля потока влажного пара.

Уровень техники

Аналогом изобретения является устройство [Люри И. В., Романов Б.А. «Оборудование для добычи нефти при паротепловом воздействии на пласт». - М.: «Недра», 1979 г.], содержащее: парогенератор влажного пара с линией подвода воды и линией отвода влажного пара, с измерителем расхода подводимой воды, с измерителем давления в линии отвода влажного пара.

Недостатками аналога является то, что:

А. Точность определения параметров расхода пара по балансу с расходом поступающей в парогенератор воды недостаточна для целей исследования средств контроля влажного пара.

Б. Диапазон изменения параметров производительности парогенератора недостаточен для исследования средств контроля влажного пара.

Прототипом изобретения является устройство [Плетнев Г.П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций. - М.: Энергоиздат, 1986 г.], содержащее: паропровод перегретого пара с измерителем расхода, с измерителями давления и температуры, с участком для установки исследуемых образцов, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа:

«паропровод перегретого пара с измерителем расхода, с измерителями давления и температуры, с участком для установки исследуемых образцов, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой».

Недостатком прототипа является то, что:

А. Известное устройство предназначено для исследования средств контроля перегретого пара и не обеспечивает возможность исследования средств контроля влажного пара.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение, является: устройство для исследования средств контроля потока влажного пара.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

А. Обеспечивается возможность исследования средств контроля влажного пара в потоке с контролируемыми значениями степени сухости, теплового и массового расходов.

Б. Обеспечивается широкий диапазон изменения значений степени сухости, теплового и массового расходов влажного пара и контроль значений измеряемых и вычисляемых параметров с нормируемой точностью.

Указанный технический результат достигается тем, что, устройство, содержащее: паропровод перегретого пара с измерителем расхода, с измерителями давления и температуры, с участком для установки исследуемых образцов, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой;

содержит:

узел впрыска воды на участке паропровода после измерителя расхода, давления и температуры; измерители давления и температуры после узла впрыска; линию подвода воды к узлу впрыска с измерителем расхода, с измерителем давления и температуры, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой; контроллер, к входам которого подключены выходы всех измерителей.

Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, выражаются следующей совокупностью признаков: «содержит:

узел впрыска воды на участке паропровода после измерителя расхода, давления и температуры; измерители давления и температуры после узла впрыска; линию подвода воды к узлу впрыска с измерителем расхода, с измерителем давления и температуры, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой; контроллер, к входам которого подключены выходы всех измерителей».

Таким образом, задача изобретения решена.

Перечень фигур чертежей

Рис.1. Схема устройства для исследования средств контроля потока влажного пара.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На рис.1. показана схема реализации предлагаемого устройства для исследования средств контроля потока влажного пара.

Устройство содержит: паропровод перегретого пара 1 с измерителем расхода 2, с измерителями давления 3 и температуры 4, с участком для установки исследуемых образцов 5, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой 6, 8;

узел впрыска воды 9 на участке паропровода после измерителя расхода, давления и температуры; измерители давления 10 и температуры 11 после узла впрыска; линию подвода воды 14 к узлу впрыска с измерителем расхода 15, с измерителем давления 16 и температуры 17, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой 18, 19. Контроллер 20, к входам которого подключены выходы всех измерителей.

В устройстве может быть использован узел впрыска воды показанный на схеме в известном источнике [Плетнев Г.П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций. - М.: Энергоиздат, 1986 стр.217, рис.11.15].

Температура и давление подводимой к узлу впрыска воды соответствует давлению насыщающих паров в паропроводе от узла впрыска воды.

Контроль теплового и массового расходов исходных потоков перегретого пара и воды осуществляется метрологически аттестованными, образцовыми средствами контроля.

В паропроводе, после узла впрыска воды исходные два однофазные потока образуют двухфазный поток влажного пара. Параметры этого потока влажного пара однозначно определяются измеряемыми параметрами исходных потоков перегретого пара и воды.

1. По измеряемым значениям расхода перегретого пара, его давления и температуры вычисляются значения массового (Gnn) и теплового (Qnn) расходов входящего в узел впрыска потока пара.

2. По измеряемым значениям расхода, давления и температуры во входящей линии воды вычисляются значения массового (Gводы) и тепловой (Qводы) расходы входящего в узел впрыска потока воды.

3. Исходя из того, что на узле впрыска отсутствуют потери массы входящих в него потоков перегретого пара и воды, а тепловые потери могут быть минимизированы теплоизоляцией узлов устройства, параметры пара после узла впрыска, на участке паропровода для установки исследуемых образцов с достаточной точностью, вычисляются контроллером устройства из следующих соотношений:

Массовый расход потока влажного пара после узла впрыска воды:

G = G n n + G в о д ы ;                                                                                                 (1)

где G - массовый расход влажного пара;

Gnn - массовый расход перегретого пара до узла впрыска воды;

Gводы - массовый расход воды к узлу впрыска.

Тепловой расход с потоком влажного пара:

Q = Q n n + Q в о д ы ;                                                                                                 (2)

где Q - тепловой расход влажного пара;

Gnn - тепловой расход перегретого пара;

Gводы - тепловой расход с водой к узлу впрыска.

Энтальпия потока влажного пара:

i = Q G                                                                                                                     ( 3 )

где i - энтальпия потока влажного пара.

Степень сухости потока влажного пара:

x = i i ( i ' ' i ' )                                                                                                              (4)

где х - степень сухости потока влажного пара;

i'' - энтальпия паровой фазы потока;

i' - энтальпия жидкой фазы потока.

Значения энтальпии паровой (i'') и жидкой фаз (i') влажного пара соответствуют статическому давлению, определяемому измерителем давления 10 после узла впрыска.

Массовый расход паровой фазы потока влажного пара (G''):

G ' ' = x G                                                                                                             (5)

Массовый расход жидкой фазы потока влажного пара (G'):

G ' = ( 1 x ) G                                                                                                             (6)

Тепловой расход с паровой фазой потока влажного пара {Q''):

Q ' ' = G ' ' i ' '                                                                                                             (7)

Тепловой расход с жидкой фазой потока влажного пара (Q'):

Q ' = G ' i                                                                                                             (8)

Измеритель температуры (поз.11) используют для контроля перехода перегретого потока пара во влажное состояние и обратно.

Точность определения степени сухости, массового и теплового расходов потока (и отдельных фаз) влажного пара на участке для установки исследуемых образцов определяется по точности определения измеряемых расходов массы и тепла перегретого пара, и массы и тепла воды, подводимых к узлу впрыска, а так же по статическому давлению, определяемому после узла впрыска.

В промышленном применении отсутствуют образцовые и эталонные измерители степени сухости, теплового и массового расхода влажного пара.

Отсутствуют также и устройства создающие поток тепловой энергии и теплоносителя с контролируемыми параметрами степени сухости, теплового и массового расходов, которые могли бы (компенсировать отсутствие образцовых и эталонных измерителей степени сухости, теплового и массового расходов) использоваться для проведения метрологической поверки, проверки работоспособности, градуировки, и исследования средств контроля потока влажного пара.

Осуществлением изобретения обеспечивается возможность исследования средств контроля степени сухости, теплового и массового расхода влажного пара,

путем их установки на участок паропровода для исследуемых средств контроля и сличения их показаний со значением одноименных параметров потока, вычисляемых контроллером предлагаемого устройства.

Устройство для исследования средств контроля потока влажного пара, содержащее: паропровод перегретого пара с измерителем расхода, с измерителями давления и температуры, с участком для установки исследуемых образцов, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой;
содержит: узел впрыска воды на участке паропровода после измерителя расхода, давления и температуры; измерители давления и температуры после узла впрыска; линию подвода воды к узлу впрыска с измерителем расхода, с измерителем давления и температуры, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой; контроллер, к входам которого подключены выходы всех измерителей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля параметров влажного пара, и может быть использовано для контроля истинного объемного паросодержания и скоростей фаз влажного пара в паропроводе на потоке.

Изобретение относится к устройству для определения степени сухости потока влажного пара. .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области регулирования термодинамических параметров, и может быть использовано для регулирования энтальпии теплоносителя в паропроводе прямоточного парогенератора влажного пара.

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля технологических параметров, и может быть использовано для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля параметров влажного пара, и может быть использовано для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара.

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля мощности генераторов тепловой энергии, и может быть использовано для определения производительности прямоточного парогенератора влажного пара с деаэратором.

Изобретение относится к области средств измерения, а именно к устройствам, служащим для измерения степени сухости пара в системах контроля тепловых потерь в тепловых сетях, величины коэффициента полезного действия турбинных агрегатов тепловых и атомных электростанций.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к области измерения термодинамических параметров потока влажного пара, а именно степени сухости. .

Изобретение относится к технической физике, а именно к области устройств контроля технологических параметров, и может быть использовано для контроля (определения) степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара в паропроводах АЭС, ТЭС и в паровых магистралях. Устройство содержит паропровод, помещенный в паропровод зонд, с трубкой динамического напора и с трубкой динамического разрежения. Также устройство содержит преобразователь статического давления, преобразователь перепада давлений и контроллер, подключенный к выходам преобразователей. Устройство также содержит трубку статического давления, помещенную в зонд, с приемником статического давления, расположенным в зоне приемников трубки динамического напора и трубки динамического разрежения, и второй преобразователь перепада давлений. При этом выходы трубок динамического напора и статического давления подключены к входам преобразователя перепада давлений, а выходы трубок статического давления и динамического разрежения подключены к входам второго преобразователя перепада давлений. Кроме того, выход трубки статического давления подключен к входу преобразователя статического давления, по сигналам преобразователей контроллер вычисляет степень сухости, энтальпию, тепловой и массовый расходы контролируемого потока пара. Техническим результатом является создание устройства для контроля с нормируемой точностью значений степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара в паропроводах среднего и большого сечения. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения параметров влажного пара. Заявлено устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расхода влажного пара, содержащее паропровод с измерителем статического давления и двумя измерителями расходных параметров потока, один из которых избирателен к параметрам паровой фазы, например направленная по потоку трубка Пито, а другой избирателен к параметрам паровой и жидкой фаз потока, например направленная навстречу потоку трубка Пито, контроллер для обработки и хранения сигналов измерителей с подключенными выходами измерителей, турбулизатор потока, а также участок постоянного сечения потока, расположенный за турбулизатором, содержащий приемники всех измерителей. Причем устройство дополнительно содержит узел отбора пробы пара и модуль определения опорных значений степени сухости, подключенный к узлу отбора пробы пара и к контроллеру. Технический результат - повышение точности определения параметров влажного пара. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике, а именно к области определения степени сухости и других термодинамических параметров влажного пара, и может быть использовано для непрерывного определения степени сухости как на объектах производства, так и на объектах потребления насыщенного и влажного пара. Устройство для определения степени сухости влажного пара содержит измеритель давления в контролируемом потоке пара, узел отбора пробы пара из контролируемого потока, линию с дросселирующим устройством от узла отбора пробы пара в проточную камеру, проточную камеру с измерителем давления и измерителем температуры. Также устройство содержит вторую проточную камеру с измерителем давления и измерителем температуры, подключенную к выходу первой камеры, линию выхода из второй камеры с измерителем расходного параметра, давления и температуры, вычислитель, к входам которого подключены выходы всех измерителей. При этом устройство также содержит сосуд, связанный с контролируемым потоком пара линией подвода пара и линией отвода смеси пара с его конденсатом, обе проточные камеры помещены в сосуд. Дополнительно устройство содержит парогенератор, а также сосуд, связанный с парогенератором линией подвода пара и линией отвода смеси пара с его конденсатом; обе проточные камеры помещены в сосуд. Техническим результатом является создание устройства, которое не оказывает гидравлического сопротивления контролируемому потоку, обеспечивается возможность монтажа, настройки, включения или отключения, а также демонтажа без остановки паропровода и без изменения режима его работы, обеспечивается возможность создания мобильного варианта установки для определения степени сухости влажного пара. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для исследования измерителей потока насыщенного и влажного пара. Заявлен способ определения истинного объемного паросодержания и скоростей фаз потока влажного пара в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды, включающий измерение расхода, статического давления и температуры входящего в узел смешения потока перегретого пара, измерение расхода, статического давления и температуры входящего в узел смешения потока воды, измерение статического давления и температуры в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды. Способ также включает измерение динамического разрежения в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды, изменение режима течения влажного пара по параметрам теплового и/или массового расходов при сохранении значения статического давления, или пассивное ожидание момента возникновения такого обстоятельства, или выбор из памяти контроллера параметров течения влажного пара в прошлый момент времени с требуемым значением статического давления, теплового и массового расходов, определение в выбранном режиме всех параметров, измеряемых в исходном режиме, вычисление по совокупности всех измерений. Технический результат - повышение точности и достоверности получаемых данных. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного, насыщенного и перегретого пара в паропроводах источников, в паровых магистралях и в паропроводах нагрузки. Заявленное устройство содержит паропровод, помещенный в паропровод измерительный зонд с трубкой для измерения динамического напора и с трубкой для измерения статического давления, трубку для измерения динамического разрежения, преобразователь статического давления, преобразователь динамического напора и преобразователь динамического разрежения. Причем устройство также содержит второй измерительный зонд со второй трубкой для измерения статического давления, в который установлена трубка для измерения динамического разрежения, третью трубку для измерения статического давления в паропроводе, датчик температуры, преобразователь температуры. По сигналам преобразователей контроллер вычисляет степень сухости, энтальпию, тепловой и массовый расходы потока влажного, насыщенного и перегретого пара. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения степени сухости пара в системах контроля тепловых потерь при генерации пара, передаче его по паропроводам, определении коэффициента полезного действия турбинных агрегатов тепловых и атомных электростанций. Заявленное устройство включает паропровод, входной патрубок, пароперегреватель с электронагревателем, канал измерения температуры, включенный в систему автоматического регулирования и канал измерения давления. Выход пароперегревателя через выходной патрубок соединяют с паропроводом. Во входном и выходном патрубке установлены запорные клапана. Провода питания электронагревателя и цепи управления клапанами подключены к системе автоматического регулирования. Выходной патрубок выполняется в виде трубки, заваренной на конце и расположенной по оси паропровода, а отверстия для выхода пара из пароперегревателя размещают на ее боковой поверхности. Технический результат - упрощение технических средств измерения степени сухости влажного пара и повышение точности измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Гигрометр // 2587519
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и предназначено для измерений объемной доли влаги (ОДВ) в газах. Гигрометр содержит кулонометрическую ячейку, источник питания и измеритель тока электролиза. Также гигрометр содержит стабилизатор расхода анализируемого газа, между штуцерами которого "Вых" (выход) и "О" (опорное давление) подключены параллельные цепи из последовательно соединенных пневмосопротивления и клапана электромагнитного, к штуцеру "Вых" стабилизатора расхода газа подключена цепь из последовательно соединенных элементов: пневмосопротивления и клапана электромагнитного, пневмоемкости и клапана электромагнитного, к пневмоемкости подключен измеритель давления с электрическим выходом, блок комбинированный. Техническим результатом является расширение области применения кулонометрических гигрометров. 1 ил.
Наверх