Устройство для контроля теплового состояния ротора турбины

 

Оп ИСАНИЕ,9о55о1

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиии

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 28. 05. 80 (2! ) 2931086/24-06 (5) ) Q Кл

F 01 D 19/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гоеударстеенный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15 ° 02 ° 82. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 18.02.82 (53) УДК 621.

° 165-57 (088.8) 1

В.Л. Похорилер, А.И. Шкляр и Н.Н. Галимулйн

Предприятие "Уралтехэнерго" Производственм6го обьединенив 1. .; по наладке, совершенствованию технологии эксплуатации"" электростанций и сетей "Союзтехэнерго" и ральский политехнический институт им. С.M. Кирова (72) Авторы изобретения (7I) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ

РОТОРА ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации управления режимами работы паровой турбины, например, при ее пуске.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля. теплового состояния ротора турбины, содержащее датчик температуры в характерной точке ротора, подключенный к вычислительному блоку, выполненному в виде, по меньшей мере, трех сумматоров и трех элементов памяти, и генератор тактовых импульсов с выходными переключателями. На выходе устройства формируются значения температурных напряжений на обогреваемой поверхности и на поверхности расточки ротора и значение температуры на поверхности расточки(т)

Недостаток устройства — сложность его конструкции.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено задатчиком начальных условий, введенным между дат5 чиком и вычислительным блоком, в котором первый сумматор и элементы памяти включены в последовательную цепь с переключателем на входе каждого из них, и выходы первого сумто матора подсоединены ко входам второ" го и третьего сумматоров, выходы элементов памяти — ко входам каждого из сумматоров, и выходы задатчика т5 начальных условий - ко входам элементов памяти.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство. содержит датчик 1 температуры в характерной точке ротора турбины, задатчик 2 начальных условий, сумматоры 3-5, элементы памяти 6-8, генератор 9 тактовых импульсов, управляющий выходными пере501 4 корпуса турбины, принимаемую за температуру наружной поверхност.1 ротора в характерной точке, вырабатывается сигнал, пропорциональный измеряемой температуре. При наличии в схеме аналого-цифрового преобразователя сигнал подается на вход задатчика 2 начальных условий в цифровом, в противном случае - в аналоговом виде.

При включении устройства переключатель задатчика 2 начальных условий соединен с выходом 19, при этом сигнал, пропорциональный значению температуоы в начальный момент времени и 10 ), подается в вычислительный блок 17 на входы элементов памяти 68. После этого происходит переключение задатчика 2 начальных условий на выход 18. Генератор 9 тактовых им пульсов через каждый интервал времени ф производит кратковременное включение переключателей. На первый вход сумматора 3 подается значение Гг) в данный момент времени; на выходах

2з сумматора 3 вырабатываются значения температуры на внутренней расточке

РотоРа tp (1,") ; на втоРой, тРетий и четвертый входы сумматора 3 подаются с четвертых выходов элемензэ тов памяти 6 и 7 и третьего выхода элемента памяти 8 соответственно значения температуры на поверхности внутренней расточки ротора

t

Во всех случаях элементы памяти соединены между собой последовательно, а один из выходов каждого из этих

4$ элементов соединен с одним из входов сумматора, выход которого подключен к входу первого элемента памяти. Число контролируемых параметров может быть увеличено за счет введения в схему устройства сумматоров, аналогичных сумматорам 4 и 5, соединенных с одним из выходов первого сумматора 3 и одним из выходов элементов памяти 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

На выходе датчика 1, измеряющего температуру внутренней поверхности

3 905 ключателями 10-13, показывающие приборы 14-16. Сумматоры 3-5 и элементы памяти 6-8 составляют вычислительный блок 17 определения основных параметров температурного и напряженного состояния ротора турбины.

Датчик 1 температуры в характерной точке ротора турбины соединен со входом задатчика 2 начальных условий, представляющим собой переключатель с двумя выходами 18 и 19. Выход 18 через первый переключатель 10 соединен с входом первого сумматора 3.

С выходом 19 соединены первые входы элементов памяти 6-8. Выход сумматора 3 соединен через второй переключатель 11 со входом элемента памяти 6. Выход элемента памяти 6 через третий переключатель 12 соединен со входом элемента памяти 7, выход которого, в свою очередь, -соединен через четвертый переключатель 13 со входом элемента памяти 8. Выходы сумматора 3 и элементов памяти 6 и 7 и выход элемента памяти 8 соединены со вторым сумматором 4, выход которого соединен с показывающим прибором 14.

Выходы сумматора 3 и элементов памяти 6 и 7 и выход элемента памяти 8 соединены с входами третьего сумматора 5, выход которого соединен с показывающим прибором 15. Выход сумматора 3 соединен с показывающим прибором 16. Выходы элементов памяти 6 и 7 и выход элемента памяти 8 соединены со входами сумматора 3. Генератор 9 тактовых импульсов соединен с четырьмя переключателями 10-13.

За счет того, что на выходах сумматора 3 вырабатывается значенйе температуры tpp g), при каждом срабатывании переключателей, управляемых генератором 9 тактовых импульсов, происходит обмен значениями tpp между элементами памяти таким образом, что в каждый момент времени с выходов сумматора 3 может быть снят сигнал, пропорциональный Сpp (y), с выходов элемента памяти 6 — сигнал, пропорциональный tpp(t - ЬТ), с выходов элемента памяти 7 — сигнал, пропорциональный е,(Г - 2йС), с выходов элемента памяти 8 - сигнал, пропорциональный йрр(Ь - 3йС). Со вторых выходов сумматора 3 и элементов памяти 6 и 7 и первого выхода элемента памяти 8 сигнала, пропорциональные, соответственно, tpp(), „{ -ы), „{ - ъг), tpp(E зй, поступают на входы второго сумматора 4, где сигналы, умноженные на по90550!

Формула изобретения

35 стоянные коэффициенты, суммируются.

Сигнал, пропорциональный напряжениям на внутренней расточке ротора, с выхода сумматора 4 подается íà показывающий прибор 14. С третьих выходов сумматора 3 и элементов памяти

6 и 7 и второго выхода элемента памяти В сигналы, пропорциональные, соответственно

g), (Г- д Ц, t (Г" 2ЬЦ, 0

happ(- ЗЛ поступают на входы сумматора 5, где сигналы, умноженные на постоянные коэффициенты, суммируются. Сигнал, пропорциональный напряжениям на наружной поверхности ротора, с выхода сумматора 5 подается на показывающий прибор 15. Сигнал, пропорциональный температуре поверхности осевой расточки ротора tpp (W) в текущий момент 20 времени, с четвертого выхода сумо матора 3 подается на показывающий прибор 16.

Определение напряжений на внутренней расточке ротора Gjp Pt ), на- 5 пряжений на наружной поверхности ротора ВрИ ФJ, температуры поверхности осевой расточки йррИ 3 произвоI дится с использованием следующих зависимостей: 30

Ъ „ 1 -.« «.-, рр -1= -- С-1, 1=0 р„ =1 = . „-. .рр » -1Ь, Ъ

peg + + 7, („+ 5< 1Ы 3, рр рм о ..1 рр

40. где (f4, P )"„- постоянные коэффици- енты, зависящие от геометрических размеров ротора и величины, интервала времени д с.

Данное устройство, выполняя те ж функции, что и известное, содержит три сумматора, три элемента памяти вместо восемнадцати, что повышает надежность работы устройства. Точность определения параметров температурного и напряженного состояния ротора турбины при помощи данного устройства выше, чем при помощи известного, за счет учета начального температурного состояния ротора, осуществляемого введением задатчика начальных условий.

Устройство для контроля теплового состояния ротора турбины, содержащее датчик температуры в характерной точке ротора, подключенный к вычислительному блоку, выполненному в виде, по меньшей мере, трех сумматоров и трех элементов памяти, и генератор тактовых импульсов с выходными переключателями, о т л и ч в ющ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, устройство снабжено задатчиком начальных условий, введенным между датчиком и вычислительным блоком, в котором первый сумматор и элементы памяти включены в последовательную цепь с переключателем на входе каждого из них, и выходьгпервого сумматора подсоединены ко входам второго и третьего сумматоров, выходы элементов памяти - ко входам каждого из сумматоров, а выходы задатчика начальных условий ко входам элементов памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3446224, кл. 415-17, опублик. 1969.

905501

Заказ 325/49

Тираж 536 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 5-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Составитель А. Калашников

Редактор Н. Горват Техред А.Бабинец Корректор M. Йемчик