Способ определения массового расхода влажного пара в паропроводе парогенератора
Изобретение относится к технической физике, а именно к области определения массового расхода влажного пара в паропроводе парогенератора, может быть использовано на парогенераторах АЭС и ТЭС. Способ определения массового расхода влажного пара в паропроводе парогенератора, включающий измерение в паропроводе: статического давления и перепада давления на двух его приемниках, окно одного из которых открыто навстречу потоку, а окно другого - в сторону движения потока; вычисление массового расхода по измеряемым величинам и коэффициенту преобразования; включает: измерение степени сухости генерируемого пара и массового расхода питающей воды парогенератора; на интервале стабильного состояния измеряемых величин фиксируют (запоминают) значение степени сухости пара и массового расхода питающей воды; вычисляют фиксированное значение коэффициента преобразования по фиксированному значению расхода питающей воды, статическому давлению, по значению перепада давления на его приемниках в паропроводе; вычисляют коэффициент преобразования по его фиксированному значению и по текущему и фиксированному значениям степени сухости. 1 ил., 3 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к технической физике, а именно к области определения массового расхода влажного пара в паропроводе парогенератора, может быть использовано на парогенераторах АЭС и ТЭС.
Уровень техники
Известна математическая модель массового расхода потока влажного пара (Тонг Л. «Теплопередача при кипении и двухфазное течение» М.: Мир, 1969): 
где: G - массовый расход влажного пара;
α - интегральная доля поперечного сечения паропровода, занимаемая паровой фазой (истинное объемное паросодержание);
ρ'' - плотность паровой фазы;
(ρ' - плотность жидкой фазы);
ω'' - средняя по сечению потока скорость паровой фазы;
(ω' - средняя по сечению потока скорость жидкой фазы;)
χ - степень сухости.
Согласно представленной выше математической модели, расход влажного пара является функцией четырех (α, ω'', χ, 
) перечисленных физических параметров контролируемого потока. Плотности: ρ'' и ρ' - функции статического давления 
в паропроводе. Представленная математическая модель может быть реализована в расходомере только в том случае если ее переменные будут, каким, либо, образом определены или измерены.
Прототипом изобретения является способ по патенту на изобретение №2243508 (RU), «Устройство для измерения расхода пара в паропроводе», Агеев А.Г., Блинков В.Н., и другие; включающий:
- измерение в паропроводе: статического давления и, перепада давления на двух его приемниках, окно одного из которых открыто навстречу потоку, а окно другого - в сторону движения потока; вычисление массового расхода по измеряемым величинам и коэффициенту преобразования.
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «измерение в паропроводе: статического давления и, перепада давления на двух его приемниках, окно одного из которых открыто навстречу потоку, а окно другого - в сторону движения потока; вычисление массового расхода по измеряемым величинам и коэффициенту преобразования».
Однако прототип обладает недостатком:
А. Недостаточная точность определения массового расхода влажного пара в широком, технологически определенном диапазоне изменения параметров контролируемого потока пара.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, является: способ определения массового расхода влажного пара в паропроводе парогенератора, включающий:
- измерение в паропроводе: статического давления и, перепада давления на двух его приемниках, окно одного из которых открыто навстречу потоку, а окно другого - в сторону движения потока; вычисление массового расхода по измеряемым величинам и коэффициенту преобразования;
включает:
- измерение степени сухости генерируемого пара и, массового расхода питающей воды парогенератора; +
на интервале стабильного состояния измеряемых величин фиксируют (запоминают) значение степени сухости пара и, массового расхода питающей воды;
вычисляют фиксированное значение коэффициента преобразования по фиксированному значению расхода питающей воды, статическому давлению, по значению перепада давления на его приемниках в паропроводе;
вычисляют коэффициент преобразования по его фиксированному значению и, по текущему и фиксированному значениям степени сухости.
Таким образом, задача изобретения решена.
Перечень фигур чертежей
Рис. 1. Схема осуществления способа определения массового расхода влажного пара в паропроводе парогенератора.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Изобретение осуществляется с использованием устройства для определения параметров расхода влажного пара, например по патенту на изобретение №2243508 (RU), установленного в паропровод парогенератора; измерителя расхода питающей воды парогенератора; и измерителя степени сухости влажного пара в паропроводе парогенератора.
На рис. 1. представлена схема осуществления предлагаемого способа определения массового расхода пара, которая может использоваться в паропроводах парогенераторов. Технологический диапазон изменения параметров контролируемого потока пара: статическое давление 
массовый расход G=400,0-200,0 кг/с; степень сухости: χ=0,99-0,9. Измеряют: статическое давление в паропроводе 
перепад давления (ΔР) на трубках 3, 5 зонда 2; расход питающей воды на входе в парогенератор (GB); степень сухости в паропроводе от паропровода парогенератора (χ).
Пример 1. На интервале времени, например 60 секунд, отменено постоянство значений всех измеряемых величин:
- статическое давление в паропроводе 
- перепад давления на трубках 3, 5 зонда 2 ΔР=69373,54 кгс/м2;
- расход питательной воды на входе в парогенератор GB=408,3 кг/с;
- степень сухости в паропроводе от парогенератора χ=0,96,
Запоминают (фиксируют) измеренное значение расхода питающей воды (Gф=408,3 кг/с), и степени сухости (χф=0,96).
На таких интервалах «стабильного состояния измеряемых величин» предполагается баланс масс уходящего из парогенератора влажного пара (G) и поступающей в парогенератор питающей воды (GВ).
Вычисляют фиксированное значение коэффициента преобразования:
Вычисляют массовый расход влажного пара по: измеренным значениям статического давления, перепада давления на его приемниках в паропроводе, фиксированному значению коэффициента преобразования, фиксированному и текущему значениям степени сухости:
где: 
- коэффициент преобразования измеряемых величин в массовый расход влажного пара;
- поправка фиксированного коэффициента преобразования.
Результат вычисления по формуле прототипа:
где: ϕ*=0.718 - экспериментальный коэффициент преобразования измеряемых параметров в массовый расход влажного пара.
Пример 2. В последующие моменты, в которых не выполняется условие стационарности измеряемых величин, например: 
ΔР=70461,3; GB=408,3 кг/с; χ=0,97, используют ранее определенное зафиксированное значение коэффициента преобразования.
Вычисляют массовый расход:
При подтверждении условия стационарности значения измеряемых величин, например: 
ΔР=70461,3; GB=408,3 кг/с; χ=0,97. Запоминают (фиксируют) измеренные значения расхода питающей воды (Gф=408,3 кг/с), и степени сухости (χф=0,97).
Вычисляют фиксированное значение коэффициента преобразования актуальное для текущего состояния измеряемых параметров:
Вычисляют массовый расход:
Результат вычисления по формуле прототипа:
Пример 3. При выходе на следующий интервал стационарного состояния измеряемых параметров: 
ΔР=70461,3; GB=408,3 кг/с; χ=0,98. (текущие параметры в этом эксперименте практически совпадают с параметрами потока при которых выполнялось определение экспериментального коэффициента ϕ*.
Запоминают (фиксируют) измеренные значения расхода питающей воды (Gф=408,3 кг/с), и степени сухости (χф=0,98).
Вычисляют фиксированное значение коэффициента преобразования актуальное для текущего состояния измеряемых параметров и массовый расход влажного пара в паропроводе от парогенератора:
Результат вычисления по формуле прототипа:
Способ определения массового расхода влажного пара в паропроводе парогенератора, включающий:
- измерение в паропроводе статического давления и перепада давления на двух его приемниках, окно одного из которых открыто навстречу потоку, а окно другого - в сторону движения потока; вычисление массового расхода по измеряемым величинам и коэффициенту преобразования;
включает:
- измерение степени сухости генерируемого пара и массового расхода питающей воды парогенератора;
на интервале стабильного состояния измеряемых величин фиксирование (запоминание) значения степени сухости пара и массового расхода питающей воды;
- вычисление фиксированного значения коэффициента преобразования по фиксированному значению расхода питающей воды, статическому давлению, по значению перепада давления на его приемниках в паропроводе;
- вычисление коэффициента преобразования по его фиксированному значению и по текущему и фиксированному значениям степени сухости.
