Устройство для определения расхода пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции

 

Использование: для определения расхода пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции. Сущность изобретения: устройство дополнительно снабжено стабилизатором 1 потока, пароотборником 2 с датчиками перепада давлений 11-14 и разделителем 4 фаз с датчиками перепада давлений и двумя выходами по пару и по воде, причем последний выполнен с охладителем 8, пароотборник 2 выполнен а виде секторного кармана с днищем, а измерительный участок - вертикальным, при этом стабилизатор 1 потока и секторный карман пароотборника размещены последовательно по ходу потока. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 М 19/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ llAfÅHÒÍOÅ

ВЕДОМСТВО СССР (ГOCllATEHT СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4839092/06 (22) 18.06.90 (46) 23.08.93. Бюл. hk 31 (76) О.А.Поваров. В,H.Æàðîâ и В.П. Филимонов (56) Лобунцов Д,А, Измерение расхода и фазового состава геотермального теплоносителя. В.сб. "Научно-технические проблемы геотермальной энергии". — M.: ЭНИН, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАСХОДА ПАРОВОДЯНОЙ СМЕСИ В ТРУБОПРОВОДАХ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СТАНЦИИ (57) Использование: для определения расхо„„Я „„183б627 АЗ да пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции. Сущность изобретения: устройство дополнительно снабжено стабилизатором 1 потока, пароотборником

2 с датчиками перепада давлений 11 — 14 и разделителем 4 фаз с датчиками перепада давлений и двумя выходами по пару и по воде, причем последний выполнен с охладителем 8, пароотборник 2 выполнен в виде секторного кармана с днищем, а измерительный участок — вертикальным, при этом стабилизатор 1 потока и секторный карман пароотборника размещены последовательно по ходу потока. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 1836627

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции устройств для определения расходов воды и пара на линии насыщения в трубопроводах геотермальной станции, Целью изобретения является повышение точности измерения расхода пароводяной смеси за счет разделения фаэ и измерения расходов в каждом иэ параллельных каналов — в паровом и водяном.

На фиг, 1 изображен общий вид устройства для определения расхода пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции; на фиг. 2-3 разрез А — А на фиг. 1, на фиг.

3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит стабилизатор 1 и пароотборник 2, размещенные на трубопроводе 3, и разделитель фаз 4, по паровому объему соединенный трубопроводом 5 с измерительным участком 6, а по водяному объему — трубопроводом 7 через охладитель 8 с измерительным участком 9.

Пароотборник 2 с разделителем фаз 4 соединен трубопроводом 10. Стабилизатор

1, пароотборник 2 и измерительные участки

6 и 9 снабжены датчики перепада давлений соответственно 11 — 14.

Датчики перепада давления 11 и 12 соединены через электромеханические исполнительные устройства 15 и 16 с регулирующей арматурой, соответственно

17и18, Стабилизатор 1 состоит из радиальных перегородок 19, образующих секторные каналы 20, а измерительные участки 6 и 9 снабжены дроссельными шайбами 21 и 22.

Устройство работает следующим образом.

Поток пара, совершая подъемное движение в трубопроводе 3, попадает в стабилизатор 1, где, проходя через секторные каналы 20, приобретает более устойчивый прямолинейный осесимметричный характер движения, а затем часть потока захватывается пароотборником 2, из которого по трубопроводу 10 направляется в разделитель 4. В разделителе 4 происходит разделение влажного пара на фазы с образованием парового объема и пространства, залитого сепаратом. Иэ парового объема разделителя 4 насыщенный пар, содержащий незначительное количество влаги, по трубопроводу 5 поступает на измерительный участок 6 и дроссельную шайбу

21, на которой происходит расширение потока и падение давления, Датчик перепада давления 13 фиксирует величину перепада давления до и после шайбы 21, по которой определяется расход насыщенного пара.

Сепарат иэ нижнего объема разделителя 4 по трубопроводу 7, пройдя охладитель

8, в котором происходит переохлаждение сепарата, поступает в дроссельную шайбу

22 измерительного участка 9, где также происходит расширение потока и с помощью датчика l4 определяют перепад давления на шайбе 22 и расход сепарата.

Представительный расход пробы (т.е, 10 такой расход, который равен сторого выбранной части общего расхода, например

1/12, и имеет тоже паросодержание) устанавливается регулирующей арматурой 17 по показаниям датчика перепада давления 11, причем иэокинетичность (представительность) пробоотбора соответствует нулевому показанию датчика. Датчик 11, имеющий отборы статического давления на стенке основного трубопровода 3 и в устье пароотборника 2, контролирует равенство полных скоростных напоров основного потока в трубопроводе 3 и потока в пароотборнике 2.

В случае нарушения изокинетичности, например при увеличении расхода пара в трубопроводе 3, представительность расхода пробы нарушается, при этом датчик 11 фиксирует появление перепада давления и усиленный сигнал рассогласования через

3" электромеханическое исполнительное устройство 15 открывает регулирующую арматуру 17. При этом расход пара через пароотборник увеличивается до тех пор, пока сигнал рассогласования датчика 11 не

35 станет нулевым, то есть изокинетичность отбора не будет восстановлена, Наличие регулирующей арматуры 18, связанной импульсной линией 16 с датчиком 12 обеспечивает постоянство уровня се40 парата в разделителе 4.

Обе системы регулирования работают одновременно, поддерживая представительность отбора и надежный слив сепарата как при изменении общего расхода, так и

45 каждой из фаз.

Пробы пара из регулирующей арматуры . 17 и сепарат из регулирующей арматуры 18 далее по течению могут быть вновь возвращены (инжектированы) в основной поток, 50 Наличие охладителя 8 перед измерительным участком 9 вызвано стремлением избежать вскипания сепарата в диафрагме

22 и таким образом избежать дополнительной погрешности при измерении расхода

55 сепарата.

Полный расход через скважину определяется с учетом расхода пара и сепарата пробы через пробоотборник и соотношения общего сечения трубопровода и сечения устья пробоотборника.

1836627

Существенным отличием заявленного технического решения от прототипа является высокая точность измерения параметров влажного пара. проходящего через основной трубопровод геотермальной станции.

Такая установка позволяет постоянно с высокой точностью контролировать расход и влагосодержание геотермального пара и обеспечивает оптимальную с точки зрения экономичности и надежности работу влажнопаровой турбины и всего оборудования системы предварительной сепарации napa, Высокая точность измерения достигается тем, что в предложенном устройстве расход пароводяной смеси через скважину определяется после представительного отбора строго определенной части общего расхода, последующего разделения отобранной пробы на фазы и раздельного определения расходов фаз стандартными расходомерными устройствами, Представительность отбора также в значительной степени достигается за счет выполнения измерительного участка на вертикальном трубопроводе.

Наличие датчика перепада давления на пароотборнике, соединенного импульсной линией с регулирующей арматурой, обеспечивает изокинетичность пароотбора при различных изменениях характера движения пароводяной смеси и перераспределения ее расхода в поперечном сечении скважины, Введение в конструкцию устройства датчика перепада давления на разделителе, подсоединенного импульсной линией к регулирующей арматуре, позволяет реагировать заданный уровень в разделителе. гарантировать работу дроссельной шайбы в

5 режиме истечения жидкой фазы, исключая проскоки пара и возникающий при этом пульсационный характер движения через шайбу.

Формула изобретения

10 1. Устройство для определения расхода пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции, содержащее прямолинейный измерительный участок трубопровода и две дроссельные шайбы с датчиками пере15 пададавления,отличающееся тем,что, с целью повышения точности определения расхода, оно дополнительно снабжено стабилизатором потока, пароотборником с датчиками перепада давлений и двумя

20 выходами соответственно по пару и по воде, причем последний выполнен с охладителем, пароотборник выполнен в виде секторного кармана с днищем, а измерительный участок — вертикальным, при этом стабилиза25 тор потока и секторный карман пароотборника размещены последовательно по ходу потока в последнем и пароотборник подсоединен к входу разделителя фаз, на выходах которого установлены дроссель30 ные шайбы. . 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что стабилизатор потока выполнен в виде секторных каналов, образованных радиально расположенными перего35 родками.

1836627

Составитель В.Филимонов

Техред M. Моргентал Корректор Н.Кеаеля

Редактор Т.Куркова

Заказ 3018 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул.Гагарина. 101