Измеритель влажности

 

0щ 682805

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.05.76 (21) 2362251/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01M 25/14

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 543.275.1 (088.8) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения

И. К. Терентьев, Б. H. Злотин, В. В. Тимофеев, В. А. Хаимов и С. В. Черненко (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛА)КНОСТИ

Изобретение относится к измерениям влажности пара в той области теплоэнергетики, где имеет место течение двухфазных сред, в частности в парогенераторах, турбинах и других энергетических агрегатах, работающих на влажном паре.

Известны различные устройства для измерения влажности пара, движущегося пара. Известные устройства основаны на дросселировании влажного пара при постоянной энтальпии за пограничную кривую в область перегретого пара. Устройство включает в себя пробоотборник, дросселирующий элемент и измерители параметров паровоздушной смеси 1(1). Однако эти устройства имеют ограниченный интервал применимости по максимальным значениям влажности, которые, в свою очередь, зависят от конечного давления дросселирования.

Известен также измеритель влажности калориметрического типа, включающий корпус в виде трубы, открытый конец которой является пробозаборником, а другой соединен с регулируемым вентилем протока, и расположенные внутри корпуса по ходу пробы измерителя статического и динамического давлений и нагреватель. Измеритель содержит, кроме того, конденсирующий узел для определения общего расхода в пробе, а также измерители температуры пара (2).

Работают калориметрические устройства по принципу перегрева пробы и переводу

5 ее в состояние перегретого пара. По параметрам пара — температуре и давлению до и после перегрева, расходу пароводяной смеси в пробе и количеству подводимой к нагревательному элементу электрической

10 мощности, определяют степень влажности.

Недостатками калориметрического измерителя (2) являются ограниченная точность и необходимость подвода больших тепловых потоков. Это связано с тем, что соверБ шается не только испарение влаги, но и перегрев всей массы пара в пробе. А поскольку расход пара в пробе может быть на полтора-два порядка больше расхода воды, движущейся в этом паре, и теплоем20 кости пара и воды достаточно близки, погрешность измерений при малых уровнях влажности оказывается неприемлемо большой.

Цель изобретения — повышение точности

25 и сокращение потребляемой мощности.

Указанная цель достигается тем, что между измерителями давлений и нагревателем установлен сепаратор влаги центробежного типа, а нагреватель выполнен в

30 виде полости, расположенной по перимет682805 ру корпуса заподлицо с его внутренними стенками.

На чертеже показан измеритель влажности, общий вид.

В корпусе 1 пробоотборника цилиндрической формы на возможно меньшем удалении от входной плоскости расположена щелевая камера 2 статического давления, а в центре. отборника — трубка 3 полного давления, которые совместно с вентилем 4 и манометрами вторичной схемы образуют систему обеспечения изокинетических условий отбора пробы и измерения общего расхода в ней. За трубкой 3 полного давления установлен лопаточный сепарирующий элемент 5, сконструированный с учетом реально формирующихся дисперсностей в измеряемом потоке.

В зоне завершенной сепарации в теплоэлектроизоляционном конце 6 заподлицо с внутренней стенкой корпуса 1 установлен испарительный элемент из двух частей: 7 и

8, которые включены в дифференциальную мостовую вторичную схему.

Устройство работает следующим образом.

Пробоотборник погружается в измеряемый пароводяной поток, и вентилем 4 устанавливается такое соотношение статических давлений в щелевой камере 2 и во внешнем потоке, при котором скорости пара на входе в пробоотборник и снаружи равны.

Отобранная таким образом проба проходит через лопаточный элемент 5 и приобретает вращательное движение. Находящиеся в потоке пара капли под действием центробежных сил осаждаются на внутренней стенке корпуса пробоотборника и образуют на ней пленочное течение.

Посредством регулирования тепловыделения на испарительных элементах добиваются, чтобы из трех возможных положений границы пленки относительно границы нагревателя (положения а, б, в на чертеже) реализовывалось положением а, когда течение пленки заканчивается там, где заканчивается тепловыделение. При регулировании используется, например, зависимость электросопротивления нагревательных элементов от температуры, нагревателей на номинальном режиме соответствует расходу воды в пробе.

Для нахождения расходной массовой влажности пара, представляющей собой от5 ношение количества воды к суммарному расходу в пробе, необходимо знать суммарный расход в пробе. Последняя величина может быть найдена либо по соотношению площадей приемного отверстия пробоотбор-!

О ника и паропровода и данным по измерению полного расхода в паропроводе, — если измерения проводятся на паропроводе, либо по степени открытия вентиля 4, обеспечивающего изокинетические условия Ьт15 бора пробы, с использованием предварительно установленных тарировочных зависимостей; либо по отбору статического и полного давлений пробоотборника и соответствующему измеряемому режиму про20 филю скорости.

Устройство обеспечивает повышение точности и экономичности при измерениях на различных энергетических агрегатах, а также на испытательных стендах.

Формула изобретения

Измеритель влажности калориметрического типа, включающий корпус в виде тру30 бы, открытый конец которой является пробозаборником, а другой соединен с регулируемым вентилем, и последовательно расположенные внутри корпуса по ходу пробы измерители статического и динамиче35 ского давлений и нагреватель, отл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения потребляемой мощности, между измерителями давлений и нагревателем установлен сепаратор влаги

40 центробежного типа, а нагреватель выполнен в виде полости, расположенной по периметру корпуса заподлицо с его внутренними стенками.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Изв. ВУЗов, сер. «Энергетика», 1961, № 11, с. 43.

2. Кириллова И. И. и др. Основы теории влажнопаровых турбин, Л., «Машиностро50 ение», 1968, с. 155 — 158.

682805

Составитель В. Вертоградский

Редактор И. Грузова Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова

Заказ 2020/7 Изд. № 534 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2