Устройство для определения степени сухости потока влажного пара

Авторы патента:

G01N25/60 - определение влажности пара

Владельцы патента RU 2475730:

Коваленко Александр Васильевич (RU)

Изобретение относится к устройству для определения степени сухости потока влажного пара. Устройство содержит: паропровод с измерителем давления и измерителем температуры, с узлом отбора пробы пара; теплообменник; линию подвода пара в теплообменник от узла отбора пробы пара; линию подвода холодной воды с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; вычислитель с подключенными выходами измерителей; содержит: теплообменник, не смешивающий конденсат отбираемого пара с нагреваемой водой; линию отвода конденсата отбираемого пара с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; линию отвода нагретой воды с измерителем температуры. Использование настоящего изобретения позволяет избежать смешивания нагреваемой воды с конденсатом отбираемой пробы пара. 1 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля технологических параметров, и может быть использовано для определения степени сухости потока влажного пара в паропроводах.

Уровень техники

Аналогом изобретения является устройство, содержащее: паропровод с измерителем давления и измерителем температуры, с узлом отбора пробы пара; теплообменник; линию подвода пара в теплообменник от узла отбора пробы пара. [Патент №2046328 (RU), МПК G01N 25/60; Устройство для определения степени сухости потока влажного пара, А.В.Коваленко, 1995 г.; бюллетень изобретений №29].

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков аналога: «устройство, содержащее: паропровод с измерителем давления и измерителем температуры, с узлом отбора пробы пара; теплообменник; линию подвода пара в теплообменник от узла отбора пробы пара».

Недостатками аналога являются:

А. Периодический характер работы.

Б. Длительное восстановление для подготовки проведения (каждой) следующей процедуры определения степени сухости.

Б. Отсутствие возможности автоматизации.

Прототипом изобретения является устройство, содержащее: паропровод с измерителем давления и измерителем температуры, с узлом отбора пробы пара; теплообменник, смешивающий конденсат отбираемой пробы пара с нагреваемой водой;

линию подвода пара в теплообменник от узла отбора пробы пара; линию подвода холодной воды с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры;

линию отвода смеси нагретой воды и конденсата отбираемой пробы пара с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; вычислитель с подключенными выходами измерителей [Патент №2380694 (RU), МПК G01N 25/60; Способ контроля степени сухости влажного пара, А.В.Коваленко, 2010 г.; бюллетень изобретений №3].

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа:

«устройство, содержащее: паропровод с измерителем давления и измерителем температуры, с узлом отбора пробы пара; теплообменник; линию подвода пара в теплообменник от узла отбора пробы пара; линию подвода холодной воды с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; вычислитель с подключенными выходами измерителей».

Недостатком прототипа является:

А. Смешивание нагреваемой воды с конденсатом отбираемой пробы пара.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение, является: устройство для определения степени сухости потока влажного пара.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

А. Определение степени сухости влажного пара без смешивания нагреваемой воды с конденсатом отбираемой пробы пара.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее:

Паропровод с измерителем давления и измерителем температуры, с узлом отбора пробы пара; теплообменник; линию подвода пара в теплообменник от узла отбора пробы пара; линию подвода холодной воды с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; вычислитель с подключенными выходами измерителей;

содержит:

теплообменник, не смешивающий конденсат отбираемого пара с нагреваемой водой; линию отвода конденсата отбираемого пара с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; линию отвода нагреваемой воды с измерителем температуры.

Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, выражаются следующей совокупностью признаков: «содержит:

Таким образом, задача изобретения решена.

Перечень фигур чертежей

Рис.1. Устройство для определения степени сухости потока влажного пара.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На рис.1 показана схема устройства для определения степени сухости потока влажного пара. Это устройство содержит:

- паропровод 1 с измерителями статического давления 2, с узлом отбора пробы пара 3;

- теплообменник 5, не смешивающий конденсат отбираемого пара с нагреваемой водой;

- линию подвода пара 4 в теплообменник 5 от узла отбора пробы пара 3;

- линию подвода холодной воды 6 с расходомером 8, с измерителем давления 9 и измерителем температуры 7;

- линию отвода конденсата отбираемого пара 12 с расходомером 14, с измерителем давления 15 и измерителем температуры 13;

- линию 10 отвода нагретой воды с измерителем температуры 11;

- вычислитель 16 с подключенными выходами измерителей 2, 11, 13, 14, 15, 7, 8, 9.

Предлагаемое устройство может быть реализовано из технологических узлов и измерителей, используемых в существующих системах снабжения паром.

По линии 4 проба пара, отбираемая из паропровода 1, через узел отбора пробы пара 3 поступает в теплообменник 5.

Конденсат отбираемой пробы пара выводится из теплообменника 5 через линию отвода конденсата 12.

По линии 6 в теплообменник 5 подается холодная вода.

Нагретая вода из теплообменника 5 выводится по линии отвода 10.

Выходы датчиков измерителей устройства подключены к входам вычислителя 16.

Возможность осуществления работы устройства показана примером вычисления степени сухости по сигналам его измерителей. Во время эксперимента для выбранного момента времени зарегистрированы следующие значения измеряемых параметров:

- расход холодной воды - G_{хол.воды}=30,0 т/ч;

- температура холодной воды - t_{хол.воды}=15,0°С;

- температура подогретой воды - t_{гор.воды}=85,0°С;

- давление холодной воды - Р_{хол.воды}=0,3 МПа;

- давление в паропроводе - Р_пар=6,5 МПа;

- расход конденсата пара - G_{конд.пара}=10,0 т/ч;

- температура конденсата пара - t_{конд.пара}=120,0°С;

- давление конденсата пара - Р_{конд.пара}=0,3 МПа.

1. Теплота, отбираемая от пара на нагрев холодной воды:

Q_{подогрева_воды}=G_{хол.воды}·(t_{гор.воды}-t_{хол.воды})·c=

=30,0·1000/3600·(85,0-15,0)=583,33 ккал/сек;

где: с - теплоемкость воды.

2. Теплота в конденсате отбираемого пара:

Q_{теплота в конденсате}=G_{конд.пара}·t_{конд.пара}·c=

=10,0·1000/3600·120,0=333,33 ккал/сек.

3. Энтальпия отбираемого пара:

i=(Q_{пoдoгpeвa_вoды}+Q_{теплота в конденсате})/G_{конд.пара}=

=(583,33+333,33)/(10,0·1000/3600)=916,66/2,27=403,81 ккал/кг.

4. Теплосодержание воды в точке кипения при давлении в паропроводе 6,5 МПа:

Q_воды=295,3 ккал/кг.

5. Теплота парообразования в 1 кг влажного пара:

Q_{п вп}=i-Q_воды=403,81-295,3=108,51 ккал/кг.

6. Скрытая теплота парообразования при давлении (6,5 МПа) в паропроводе:

Q_п=378,2 ккал/кг.

7. Степень сухости:

х=Q_{п вп}/Q_п=108,51/378,2=0,27.

Устройство для определения степени сухости потока влажного пара, содержащее: паропровод, с измерителем давления и измерителем температуры, с узлом отбора пробы пара; теплообменник; линию подвода пара в теплообменник от узла отбора пробы пара; линию подвода холодной воды, с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; вычислитель, с подключенными выходами измерителей; содержит: теплообменник, не смешивающий конденсат отбираемого пара с нагреваемой водой; линию отвода конденсата отбираемого пара, с расходомером, с измерителем давления и измерителем температуры; линию отвода нагретой воды, с измерителем температуры.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области регулирования термодинамических параметров, и может быть использовано для регулирования энтальпии теплоносителя в паропроводе прямоточного парогенератора влажного пара.

Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара // 2459198

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля технологических параметров, и может быть использовано для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Устройство для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара // 2444726

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля параметров влажного пара, и может быть использовано для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара.

Способ определения теплопроизводительности прямоточного парогенератора влажного пара с деаэратором // 2431826

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля мощности генераторов тепловой энергии, и может быть использовано для определения производительности прямоточного парогенератора влажного пара с деаэратором.

Способ определения степени сухости пара // 2421714

Изобретение относится к области средств измерения, а именно к устройствам, служащим для измерения степени сухости пара в системах контроля тепловых потерь в тепловых сетях, величины коэффициента полезного действия турбинных агрегатов тепловых и атомных электростанций.

Способ контроля степени сухости влажного пара // 2380694

Изобретение относится к измерительной технике. .

Способ определения степени сухости пара // 2312329

Изобретение относится к измерительной технике. .

Устройство для определения степени сухости потока влажного пара // 2046328

Изобретение относится к области измерения термодинамических параметров потока влажного пара, а именно степени сухости. .

Способ определения наличия жидкости в движущемся паре или парожидкостной смеси, ее расхода, влажности пара и устройство для его осуществления // 1791765

Способ получения влажного газа // 1784892

Способ контроля истинного объемного паросодержания и скоростей фаз влажного пара в паропроводе на потоке // 2488103

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля параметров влажного пара, и может быть использовано для контроля истинного объемного паросодержания и скоростей фаз влажного пара в паропроводе на потоке

Устройство для исследования средств контроля потока влажного пара // 2502990

Изобретение относится к технической физике, а именно к области устройств создающих поток тепловой энергии и теплоносителя с контролируемыми параметрами степени сухости, теплового и массового расходов, и может быть использовано для исследования средств контроля потока влажного пара. Устройство содержит паропровод перегретого пара с измерителем расхода, с измерителями давления и температуры, с участком для установки исследуемых образцов, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой. Также устройство содержит узел впрыска воды на участке паропровода после измерителя расхода, давления и температуры. Устройство также содержит измерители давления и температуры после узла впрыска, линию подвода воды к узлу впрыска с измерителем расхода, с измерителем давления и температуры, с регулирующей и отсекающей (запирающей) арматурой. Кроме того, устройство содержит контроллер, к входам которого подключены выходы всех измерителей. Техническим результатом является обеспечение возможности исследования средств контроля влажного пара в потоке с контролируемыми значениями степени сухости, теплового и массового расходов, а также обеспечение широкого диапазона изменения значений степени сухости, теплового и массового расходов влажного пара и контроль значений измеряемых и вычисляемых параметров с нормируемой точностью. 1 ил.

Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара // 2521237

Изобретение относится к технической физике, а именно к области устройств контроля технологических параметров, и может быть использовано для контроля (определения) степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара в паропроводах АЭС, ТЭС и в паровых магистралях. Устройство содержит паропровод, помещенный в паропровод зонд, с трубкой динамического напора и с трубкой динамического разрежения. Также устройство содержит преобразователь статического давления, преобразователь перепада давлений и контроллер, подключенный к выходам преобразователей. Устройство также содержит трубку статического давления, помещенную в зонд, с приемником статического давления, расположенным в зоне приемников трубки динамического напора и трубки динамического разрежения, и второй преобразователь перепада давлений. При этом выходы трубок динамического напора и статического давления подключены к входам преобразователя перепада давлений, а выходы трубок статического давления и динамического разрежения подключены к входам второго преобразователя перепада давлений. Кроме того, выход трубки статического давления подключен к входу преобразователя статического давления, по сигналам преобразователей контроллер вычисляет степень сухости, энтальпию, тепловой и массовый расходы контролируемого потока пара. Техническим результатом является создание устройства для контроля с нормируемой точностью значений степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара в паропроводах среднего и большого сечения. 1 ил.

Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расхода влажного пара // 2522144

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения параметров влажного пара. Заявлено устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расхода влажного пара, содержащее паропровод с измерителем статического давления и двумя измерителями расходных параметров потока, один из которых избирателен к параметрам паровой фазы, например направленная по потоку трубка Пито, а другой избирателен к параметрам паровой и жидкой фаз потока, например направленная навстречу потоку трубка Пито, контроллер для обработки и хранения сигналов измерителей с подключенными выходами измерителей, турбулизатор потока, а также участок постоянного сечения потока, расположенный за турбулизатором, содержащий приемники всех измерителей. Причем устройство дополнительно содержит узел отбора пробы пара и модуль определения опорных значений степени сухости, подключенный к узлу отбора пробы пара и к контроллеру. Технический результат - повышение точности определения параметров влажного пара. 1 ил.

Устройство для определения степени сухости влажного пара // 2535232

Изобретение относится к технической физике, а именно к области определения степени сухости и других термодинамических параметров влажного пара, и может быть использовано для непрерывного определения степени сухости как на объектах производства, так и на объектах потребления насыщенного и влажного пара. Устройство для определения степени сухости влажного пара содержит измеритель давления в контролируемом потоке пара, узел отбора пробы пара из контролируемого потока, линию с дросселирующим устройством от узла отбора пробы пара в проточную камеру, проточную камеру с измерителем давления и измерителем температуры. Также устройство содержит вторую проточную камеру с измерителем давления и измерителем температуры, подключенную к выходу первой камеры, линию выхода из второй камеры с измерителем расходного параметра, давления и температуры, вычислитель, к входам которого подключены выходы всех измерителей. При этом устройство также содержит сосуд, связанный с контролируемым потоком пара линией подвода пара и линией отвода смеси пара с его конденсатом, обе проточные камеры помещены в сосуд. Дополнительно устройство содержит парогенератор, а также сосуд, связанный с парогенератором линией подвода пара и линией отвода смеси пара с его конденсатом; обе проточные камеры помещены в сосуд. Техническим результатом является создание устройства, которое не оказывает гидравлического сопротивления контролируемому потоку, обеспечивается возможность монтажа, настройки, включения или отключения, а также демонтажа без остановки паропровода и без изменения режима его работы, обеспечивается возможность создания мобильного варианта установки для определения степени сухости влажного пара. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения истинного объемного паросодержания и скоростей фаз потока влажного пара в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды // 2551386

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для исследования измерителей потока насыщенного и влажного пара. Заявлен способ определения истинного объемного паросодержания и скоростей фаз потока влажного пара в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды, включающий измерение расхода, статического давления и температуры входящего в узел смешения потока перегретого пара, измерение расхода, статического давления и температуры входящего в узел смешения потока воды, измерение статического давления и температуры в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды. Способ также включает измерение динамического разрежения в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды, изменение режима течения влажного пара по параметрам теплового и/или массового расходов при сохранении значения статического давления, или пассивное ожидание момента возникновения такого обстоятельства, или выбор из памяти контроллера параметров течения влажного пара в прошлый момент времени с требуемым значением статического давления, теплового и массового расходов, определение в выбранном режиме всех параметров, измеряемых в исходном режиме, вычисление по совокупности всех измерений. Технический результат - повышение точности и достоверности получаемых данных. 1 ил.

Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара // 2564451

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного, насыщенного и перегретого пара в паропроводах источников, в паровых магистралях и в паропроводах нагрузки. Заявленное устройство содержит паропровод, помещенный в паропровод измерительный зонд с трубкой для измерения динамического напора и с трубкой для измерения статического давления, трубку для измерения динамического разрежения, преобразователь статического давления, преобразователь динамического напора и преобразователь динамического разрежения. Причем устройство также содержит второй измерительный зонд со второй трубкой для измерения статического давления, в который установлена трубка для измерения динамического разрежения, третью трубку для измерения статического давления в паропроводе, датчик температуры, преобразователь температуры. По сигналам преобразователей контроллер вычисляет степень сухости, энтальпию, тепловой и массовый расходы потока влажного, насыщенного и перегретого пара. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 1 ил.

Измеритель степени сухости пара // 2568050

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения степени сухости пара в системах контроля тепловых потерь при генерации пара, передаче его по паропроводам, определении коэффициента полезного действия турбинных агрегатов тепловых и атомных электростанций. Заявленное устройство включает паропровод, входной патрубок, пароперегреватель с электронагревателем, канал измерения температуры, включенный в систему автоматического регулирования и канал измерения давления. Выход пароперегревателя через выходной патрубок соединяют с паропроводом. Во входном и выходном патрубке установлены запорные клапана. Провода питания электронагревателя и цепи управления клапанами подключены к системе автоматического регулирования. Выходной патрубок выполняется в виде трубки, заваренной на конце и расположенной по оси паропровода, а отверстия для выхода пара из пароперегревателя размещают на ее боковой поверхности. Технический результат - упрощение технических средств измерения степени сухости влажного пара и повышение точности измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Гигрометр // 2587519

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и предназначено для измерений объемной доли влаги (ОДВ) в газах. Гигрометр содержит кулонометрическую ячейку, источник питания и измеритель тока электролиза. Также гигрометр содержит стабилизатор расхода анализируемого газа, между штуцерами которого "Вых" (выход) и "О" (опорное давление) подключены параллельные цепи из последовательно соединенных пневмосопротивления и клапана электромагнитного, к штуцеру "Вых" стабилизатора расхода газа подключена цепь из последовательно соединенных элементов: пневмосопротивления и клапана электромагнитного, пневмоемкости и клапана электромагнитного, к пневмоемкости подключен измеритель давления с электрическим выходом, блок комбинированный. Техническим результатом является расширение области применения кулонометрических гигрометров. 1 ил.

Узел отбора проб измерителя степени сухости пара // 2623678

Изобретение относится к области средств измерений, а именно к устройствам, служащим для измерения степени сухости пара в системах контроля тепловых потерь при генерации пара, передаче его по паропроводам, определении коэффициента полезного действия турбинных агрегатов тепловых и атомных электростанций. Заявлен узел отбора проб, содержащий пароперегреватель, соединенный входным и выходным патрубками с паропроводом. Обмотки электромагнитных клапанов устанавливаются коаксиально на патрубки. Патрубки вводятся в пароперегреватель, и их концы служат седлами клапанов, а запорными элементами - постоянные магниты. Патрубки выполнены из магнитомягкого материала, а корпус пароперегревателя выполняется из немагнитной нержавеющей стали. Технический результат - повышение точности измерителя сухости влажного пара и повышения надежности устройства. 1 ил.