Устройство для измерения истинного объемного паросодержания двухфазного потока

 

Союз Советскин

Социапистииесиин

Республмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СЬИДВТВЛЬСТВУ (i» 561116 (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26,02.75 (21} 2110383!06 (И) M. Кл, бт 01 и 9/36 с присоединением заявки тосударственны!й номнтет

Соната Инннстроа СССР оо делам нзобретенчй и открытий (23} Приоритет (53) УДК 531 758. (0ee.е) (43) Опубликоваио05.06.77.Бюллетень Ке 21 (45} Дата опубликования описаиияОЙ.О&.77 (72) Авторы изобретения

А. А, Саркисов, И. А, Попов, A. A. Лукьянов и И. Т. Серов (73) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИСТИННОГО ОБЪЕМНОГО

fIAPOCODEPRAHHH,П,ВУХФАЗНОГО ПОТОКА

Изобретение, относится к средствам из мерения истинного объемного паросодержания двухфазного потока, на который производится динамическое воздействие, и может быть применено в парогенерируюших устройствах, например в кипяших.реакторах, паровых котлах, парогенераторах, Известно устройство, содержащее датчик давления и измеритель jll Работа этого устройства основана на использовании: ско- щс ростного напора, !три котором поток смеси поворачивает пластину, закрепленную на стержне, и вторичный прибор по углу поворота пластины показывает паросодержание потока, проходяшего в этот момент по тру- 15 бопров оду.

Однако это устройс во обладает малой точ ностьюе

Известно также устройство для изменения паросодержания двухфазного потока, содержашее датчики перепадов давления, Ймпульсные лилии и !!з!,и 22!те 2ьпый прибор, причем датчик выпал» pI, и - иле мембранного или сильфОч22Г>го дис ференлиа 2ьного Ma ел 2?,Ip ра (2) .

2

При измерении паросодержания при дви женин двухфазного потока в измерительном объеме по импульсным линиям на дифферет циальный манометр передается масса столба двухфазного потока, 0t ди феретшиального ы манометра сигнал поступает в измерительный прибор, по показаниям которого может 2 врыть определено истинное объемное паросодержание потока по формуле:

М=

Р 9" где P2y — плотности жидкости и пара и при температуре насышения при данном давлении; — высота столба двухфазного потока, м;

Ь т — величине измерительного столбе, н/м2; д Р— гидравлические потери на трение, н/м ;

Это устройство является ближайшим к предлагаемому по тех2п!ческой сушности и достигаемому результату.

Известное измерит льное устройство требует устин!>ви!2и2егося стационарного дви5611 16 жения двухфазного потока, в то время кек при работе парогенераторв обычно сущест вует динамическое воздействие в виде пуль- саций потока и вибраций, обладает большой инерционностью вследствие бопьшого значения постоянной времени измерительной системы, т, е. не обеспечивает достаточно качественных динамических характеристик.

Целью изобретения является улучшение ци твмических характеристик устройства. 1О

Зля достижения этой цели на измерительном участке дополнительно: установлен датчик ускорения, а вторичный прибор вы« полнен в виде двух делителей, ко входам первого иэ которых подключен измеритель перепаде и датчик ускорения, а ко входам второго - выходы двух сумматоров, подсоединенные к выходу первого делителя и к эедатчикам,,0ля измерения истинного объемного па» д росодержання используется динамическое ускорение, сообщаемое двухфазному потоку при воздействии внешних сил, и перепад давления в двухфазном потоке в течение времени, при котором сообщается 2S динамическое воздействие не поток.

Если из измеряемого объема выделить элементарный столб двухфазного потока вы2 сотою Н и площадью основания 1 см, то массе указанного столба будет: 30

f ð Н 1 cM> кг

Я ! где Я см = P - Q (p — p )- плотность

3 смеси, кг/м .

Сообщение потоку ускорения Z (.)зв 35 время Г, например, по Оси 7, вызовет со стороны столбе смеси давления не основание тп () = а Р(С).

Подставив значение массы в это уравнение, получим формулу для определения среднего значения истинного объемного пв=росодержания смеси 9 в заданном объеме: ьР (ю} ф () нЕ ВТ р 1!

Таким образом, измерив во времени ускорение Х(т) и давление столба смесивРф можно определить значение истинного объем- 0 ного пвросодержания смеси V до момента

ДИНаМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ КВ ПОТОК.

На чертеже представлена Олок-схема устройства, Ус гройство содержит двв датчика давления

1 и 2, папример тензометрических, расположенных в исследуемом Объеме 3 Ьяроводянпй смеси нв некотором расстоянии друг от друге по высоте, датчик ускорения 4, например: индукционный, сумматоры 5 — 7, дели- 6î тели 8 и 9, звдвтчики плотностей фез 10 и 1 1, вторичной прибор 1 2, При воздействии не измеряемый объем

)цвроводяной смеси ускорения происходит мгновечное взвешивание столба двухфазной" жидкости, которое фиксируется датчиками 1 и 2, и электрический сигнал от них, пропорциональный измеренному давлению, передается в сумматор 5, в котором осуществляется операция вычитания между сигналами по давлению датчиков — и 2, и вырабатыва-. ется импульс, пропорциональный разности

1 тих давлений.

Электрический сигнал поступает целее на делитель 8, куда одновременно подается электрический сигнал от датчика ускорения Ч

4, помноженный на высоту столбе жидкости, которая является постоянной величиной.

В делителе 8 формируется электрический сигнал, пропорциональный частному от деления величин с выходов сумматора 5 и двт чике 4, который поступает в сумматор 6, куда одновременно из звдвтчикв 10 поступает импульс, пропорциональный значению плотности жидкой фазы потока. ОдновременНо в сумматоре 7 формируется электрический импульс, пропорциональный разности плотностей жидкой и паровой фаз от эадатчиков 10 и 11. Электрические сигналы, пропорциональные разности сигналов задатчика

10 и делителя 8иразности плотностей фаз

От сумматоров 6 Ъ 7 подаются в делитель

9, в котором формируется электрический сигнал, пропорциональный значению, паросодержания в потоке поступающий нв вторичный прибор 12.

Предлагаемое устройство позволяет из, мерять пвросодержание при любом динамическом воздействии, что улучшает характеристики устройства по сравнению с извесч ными ранее.

Формула изобретения

Устройство для измерения истинного объемного перосодержвния двухфазного потока, содержащее датчики давления, установленные на измерительном участке и подключенные к измерителю перепада, и звдвтчики плотностей фаз, подитюченные вместе с из-! меритепем., перепвдв ко вторичному прибору, О т и и ч в ю щ е е с я тем, что, с цепьюупучдения динамических характеристик, нв измеритепьном участке допопнитепьно устеновпен датчик ускорения, а вторичный прибор выполнен в виде двух делителей, ко входам

tYepBopo из которых подключены измеритель псрепвдв и датчик ускорения,- е ко входам второго — выходы двух суммвторои, подсо561116

Составитель А. Калашников

Редактор М. Васильева Техред О. Лугован Корректор. А. Bnacemo

Заказ 1564/148 Тираж,,1 10 1 Подписное

IlHHHI1H Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретеннй,н1 открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 (единенные к выходу первого депитепа н к налетчикам.

Источники информации, принятые во Вн мание при экспертизе:

1. Результаты испытаний датчиков па зосодержанин конструкции ФЭИ на воде и пароводаной смесн, Отчет Всесоюзного теплотехнического института, М., 1968.

2. Стыриковнч М. А. Методы експеримен5 талыши о изучения внутрнкотловых процессов, Госиздат, М. - Л., 196Х, с. 133-136,