Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара



Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара
Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара
Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара
Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара
Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара

 


Владельцы патента RU 2521237:

Коваленко Александр Васильевич (RU)

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.

 

Область техники, к которой относится изобретение

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.

Уровень техники

Аналогом изобретения является устройство для контроля параметров влажного пара [патент РФ №1742698; «Устройство для контроля параметров потока влажного пара»; приоритет от 14.09.1990 г.; зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 18.05.1993 г.], содержащее:

паропровод,

помещенные в паропровод отдельными врезками трубку динамического напора и трубку динамического разрежения,

приемник статического давления в стенке паропровода,

преобразователь статического давления,

два преобразователя перепада давлений

и контроллер, подключенный к выходам преобразователей.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков аналога: «паропровод, трубку динамического напора и трубку динамического разрежения, преобразователь статического давления, преобразователь перепада давлений, второй преобразователь перепада давлений; контроллер, подключенный к выходам преобразователей».

Недостатком аналога является:

А. Ограниченная возможность использования на паропроводах большого сечения. Это устройство содержит изготавливаемый в заводских условиях измерительный участок паропровода с трубкой динамического напора, трубкой динамического разрежения и приемником статического давления. (Так, для паропровода Ду=80 мм протяженность такого измерительного участка составит ~1700 мм, а вес ~50 кг.)

Прототипом изобретения является устройство для измерения расхода пара в паропроводе [Патент РФ №2243508; «Устройство для измерения расхода пара в паропроводе»; приоритет от 07.10.2002 г.; Опубликовано 27.12.2004 г.], содержащее:

паропровод,

помещенный в паропровод зонд, с трубкой динамического напора и с трубкой динамического разрежения,

отдельно установленный у стенки паропровода приемник статического давления,

преобразователь статического давления,

преобразователь перепада давлений,

контроллер, подключенный к выходам преобразователей.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «паропровод; помещенный в паропровод зонд, с трубкой динамического напора и с трубкой динамического разрежения; преобразователь статического давления; преобразователь перепада давлений; контроллер, подключенный к выходам преобразователей».

Недостатком прототипа является:

А. Низкая точность определения расхода влажного пара, обусловленная использованием сигнала перепада давлений между трубкой динамического напора и трубкой динамического разрежения.

Б. Отсутствует возможность осуществления контроля степени сухости, энтальпии и теплового расхода потока влажного пара.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является: устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

А. Устройство для контроля с нормируемой точностью значений степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара в паропроводах среднего и большого сечения.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее:

паропровод,

помещенный в паропровод зонд, с трубкой динамического напора и с трубкой динамического разрежения;

преобразователь статического давления;

преобразователь перепада давлений;

контроллер, подключенный к выходам преобразователей;

содержит:

помещенную в зонд трубку статического давления, с приемником статического давления, расположенным в зоне приемников трубки динамического напора и трубки динамического разрежения;

второй преобразователь перепада давлений;

выходы трубок динамического напора и статического давления подключены к входам преобразователя перепада давлений;

выходы трубок статического давления и динамического разрежения подключены к входам второго преобразователя перепада давлений;

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.

Таким образом, задача изобретения решена.

Перечень фигур чертежей

Рис.1. Схема устройства для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На рис.1. показана схема осуществления предлагаемого устройства для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расхода потока влажного пара.

Это устройство содержит: паропровод 1; помещенный в паропровод зонд 2 с тремя трубками; трубку 3 с приемником динамического напора 4; трубку 5 с приемником статического давления 6; трубку 7 с приемником динамического разрежения 8; преобразователь перепада давлений 9; второй преобразователь перепада давлений 10; преобразователь статического давления 11; контроллер 12.

Приемные окна трубок статического давления 6, динамического разрежения 8, динамического напора 4 расположены на несущественном удалении один от другого (диаметр отверстия в паропроводе для установки зонда около 20 мм), В зоне средних скоростей движения фаз потока.

По сигналу преобразователя статического давления 11 определяют параметр скольжения фаз (С), а также:

ρ″ - плотность паровой фазы;

ρ′ - плотность жидкой фазы;

i″ - энтальпию паровой фазы;

i′ - энтальпию жидкой фазы.

(С=λ+l·Рст, где λ, l - коэффициенты эмпирической зависимости параметра скольжения фаз (параметра Бенкова) от статического давления.)

По сигналу преобразователя перепада давлений 9 (преобразователя динамического напора) и сигналу второго преобразователя перепада давлений 10 (преобразователя динамического разрежения) из системы уравнений (1), (2), (3) определяют истинное объемное паросодержание (α), а также значения скоростей движения паровой (ω″) и жидкой фаз (ω′) потока:

где ΔР - перепад давления, измеряемый преобразователем динамического напора;

ΔPp - перепад давления, измеряемый преобразователем динамического разрежения;

k - коэффициент, учитывающий возмущение, вносимое измерителем динамического напора (зондом с его приемниками динамического напора и статического давления);

kp - коэффициент, учитывающий возмущение, вносимое измерителем динамического разрежения (зондом с его приемниками статического давления и динамического разрежения).

Из уравнений (4), (5), (6), (7) определяют другие параметры потока:

степень сухости (χ) потока влажного пара:

массовый расход (G):

энтальпия (i):

тепловой расход (Q):

Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара,
содержащее:
паропровод;
помещенный в паропровод зонд, с трубкой динамического напора и с трубкой динамического разрежения;
преобразователь статического давления;
преобразователь перепада давлений;
контроллер, подключенный к выходам преобразователей;
содержит:
помещенную в зонд трубку статического давления, с приемником статического давления, расположенным в зоне приемников трубки динамического напора и трубки динамического разрежения;
второй преобразователь перепада давлений;
выходы трубок динамического напора и статического давления подключены к входам преобразователя перепада давлений;
выходы трубок статического давления и динамического разрежения подключены к входам второго преобразователя перепада давлений;
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.



 

Похожие патенты:

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.

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 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