Устройство для контроля прогрева ротора турбины

 

(72} Авторы изобретения

В,Л.Похорилер и А.И.Шкляр

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. И. Кирова (71) Заявитель (54) У".ТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОГРЕВА РОТОРА

ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для контроля термонапряженного состояния роторов паровых турбин, например, при пуске.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля прогрева ротора турбины, содержащее датчик температуры па- 1 ра в характерной точке ротора, подключенный ко входу элемента сравнения, соединенного выходом с первым входом умножителя, ко второму входу которого подключен через Функцио-. нальный преобразователь датчик режима работы турбины, э к выходу - интегратор, и блок вычисления разности температур по толщине ротора, выполненный в виде соединенных между со- уО бой сумматоров и динамических звеньев и подключенный своим выходом вместе с выходом интегратора ко входу элемента сравнения. Динамические звенья

2 блока вычисления выполнены в виде инерционных звеньев, подключенных параллельно сумматору (13.

Недостатком известного устройства следует считать несколько пониженную точность и надежность контроля из-за необходимости реализовать значительные постоянные времени инерционных звеньев.

Цель изобретения - повыаение точности и надежности контроля.

Для достижения поставленной цели динамические звенья блока вычисления выполнены в виде звеньев постоянного запаздывания и включены в последовательную цепь между двумя суыааторами, причем выходы каждого из этих звеньев соединены со входами обоих сумматоров, а выход первого по ходу цепи сумматора подключен ко входу второго сумматора.

На чертеже приведена схема данного устройства.

3 9280

Устройство содержит датчик 1 температуры пара в характерной точке ротора 2, элемент сравнения 3, датчик 4 режима работы турбины, функциональный преобразователь 5, умножитель 6, блок

7 вычисления разности температур по толщине ротора, содержащий сумматоры

8 и 9, динамические звенья - звенья постоянного запаздывания 10 и 11, интегратор 12. Датчик 1 температуры па- 1в ра в характерной точке ротора 2 подключен к первому входу элемента сравнения 3. Датчик 4 режима работы турбины подключен через функциональный преобразователь 5 к первому входу ум- 1 ножителя 6, ко второму входу которого подключен выход элемента сравнения 3. Первый выход умножителя 6 подключен к первому входу сумматора 8, первый выход которого соединен 20 .с выходом первого звена постоянного запаздывания 10. Первый выход звена постоянного запаздывания 10 соединен со входом второго звена постоянного запаздывания 11, первый выход 2s которого соединен с первым входом сумматора 9. Вторые выходы звеньев постоянного запаздывания 10 и 11 подключены к, второму и третьему входам сумматора 9, а второй выход щ сумматора 8 и третий выход звана постоянного запаздывания 10 соединен со вторым и третьим входами сумматора 9. Второй выход умножителя 6 соединен со входом интегратора 12, первый выход которого, а также первый выход сумматора 9 соединены со вторым и третьим входами элемента сравнения 3. Второй выход сумматора третий выход сумматора 8 и второй выход интегратора 12 являются выходами 13, 14 и 15 устройства в целом. Сумм.-.торы 8 и 9 и звенья постоянного запаздывания 10 и 11 составляют блок 7 вычисления разности температур по толщине ротора.

Устройство работает следующим образом.

В элемент сравнения 3 поступают сигналы - аналоги: текущего значения температуры пара, омывающего ротор от датчика 1, текущего значения средней температуры ротора 2 - от интегратора 12 и текущего значения разности температур по толщине ротора 2— с выхода блока 7 (выхода сумматора 9).

В элементе сравнения 3 формируется сигнал, пропорциональный разности температуры пара, омывающего ротор .

4l 4

2, и температуры обогреваемой поверхности ротора 2. Этот сигнал в умножителе 6 умножается на сигнал, пропорциональный критерию Био, который формируется функциональным преобразователем 5 в зависимости от сигнала, вырабатываемого датчиком 4 режима работы турбины. Сформированный в умножителе 6 сигнал, пропорционален тепловому потоку на обогреваемой поверхности ротора 2 и производной по времени средней температуры ротора

2. Интегрирование этого сигнала интегратором 12 обеспечивает получение сигнала, пропорционального средней температуре ротора, который поступает затем на вход элемента сравнения 3, В сумматоре 8 производится алгебраическое суммирование с весовыми коэффициентами сигналов - аналогов, поступающих с выхода умножителя 6 и звеньев постоянного запаздывания 10 и 11, в результате которого формируется сигнал, пропорциональный текущему значению температуры поверхности осевой расточки ротора 2. На выходе звена постоянного запаздывания 10 получают сигнал, пропорциональный значению этой температуры в момент времени, сдвинутый назад по отношению к текущему моменту на интервал, равный постоянной времени звена. На выходе звена постоянного запаздывания

ll получают сигнал, пропорциональный значению этой температуры в момент времени, сдвинутый назад по отношению к текущему моменту на интервал, равный сумме постоянных времени звеньев 10 и 11. В сумматоре 9 производится суммирование с весовыми коэффициентами сигналов, пропорциональных значениям температуры поверхности осевой расточки в три разных момента времени, в результате чего получают сигнал, пропорциональный текущему значению разности температуры по толщине ротора. Этот сигнал поступает на один из входов элемента сравнения 3. На выходе устройства получают эффективную разность температур по толщине ротора 2 выход 13 равную разности средней температуры и температуры обогреваемой поверхности; температуру осевой расточки ротора 2 (выход 14 ); среднюю температуру ротора 2 (выход 15).

Соответствующие сигналы поступают на регистрирующие или показывающие

Формула изобретения

Составитель А.Калашников

Редактор С.Запесочный Техред 3. фанта

Р

Корректор H.Øàðîøè

Заказ 3200/46 Тираж 537

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений -и открытий

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

Подписное

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

5 приборы либо используются в системах автоматического регулирования.

Изобретение позволяет повысить точность контроля термонапряженного состояния ротора турбины при прогреве, что обуславливает увеличение надежности турбоагрегата в целом.

Устройство для контроля прогрева ротора турбины, содержащее датчик температуры пара в характерной точке ротора, подключенный к входу элемента сравнения, соединенного выходом с первым входом умножителя, к второму входу которого подключен через функциональный преобразователь датчик режима работы турбины, а к выходу — интегратор, и блок вычисле928041 6 ния разности температур по толщине ротора, выполненный в виде соединенных между собой сумматоров и динамических звеньев и подключенный своим выходом вместе .с выходом интегратора к входу элемента сравнения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, динамические звенья блока вы о числения выполнены в виде звеньев постоянного запаздывания и включены в последовательную цепь между двумя сумматорами, причем выходы каждого из этих звеньев соединены с входами и обоих сумматоров, а выход первого по ходу цепи сумматора подключен к входу второго сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе щ 1. Авторское свидетельство СССР

И 569733, кл. F 01 D 19/02, 1979.