RU2535232C2 - Apparatus for determining dryness factor of wet steam - Google Patents
Apparatus for determining dryness factor of wet steam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535232C2 RU2535232C2 RU2013112884/28A RU2013112884A RU2535232C2 RU 2535232 C2 RU2535232 C2 RU 2535232C2 RU 2013112884/28 A RU2013112884/28 A RU 2013112884/28A RU 2013112884 A RU2013112884 A RU 2013112884A RU 2535232 C2 RU2535232 C2 RU 2535232C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- chamber
- line
- flow
- vessel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к технической физике, а именно к области определения степени сухости и других термодинамических параметров влажного пара, и может быть использовано для определения степени сухости как на объектах производства, так и на объектах потребления насыщенного и влажного пара.The invention relates to technical physics, and in particular to the field of determining the degree of dryness and other thermodynamic parameters of wet steam, and can be used to determine the degree of dryness both at production facilities and at saturated and wet steam consumption facilities.
Уровень техникиState of the art
Аналогом изобретения является устройство, содержащее: измеритель давления в контролируемом потоке пара, узел отбора пробы пара из контролируемого потока, нагреватель пробы до полного испарения ее жидкой фазы, второй нагреватель для перегрева нагретой (до полного испарения ее жидкой фазы) пробы пара, узел конденсации перегретой пробы; измеритель температуры и энергии на нагрев до полного испарения жидкой фазы, измерители температуры и энергии на перегрев, вычислитель, к входам которого подключены выходы всех измерителей [патент РФ №1772705, Способ определения степени сухости влажного водяного пара].An analogue of the invention is a device comprising: a pressure meter in a controlled steam stream, a steam sampling unit from a controlled stream, a sample heater until its liquid phase completely evaporates, a second heater for overheating a heated (until its liquid phase completely evaporates) steam sample, an overheated condensation unit samples a temperature and energy meter for heating to complete evaporation of the liquid phase, temperature and energy meters for overheating, a computer to the inputs of which the outputs of all meters are connected [RF patent No. 172705, Method for determining the degree of dryness of wet water vapor].
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков аналога: «измеритель давления в контролируемом потоке пара, узел отбора пробы пара из контролируемого потока».With the essential features of the invention, the following set of features of the analogue coincides: "a pressure meter in a controlled steam stream, a site for sampling steam from a controlled stream."
Недостатками аналога являются:The disadvantages of the analogue are:
а) использование измерителя энергии на нагрев отбираемой пробы влажного пара до полного испарения ее жидкой фазы;a) the use of an energy meter for heating a sample of wet steam until the complete evaporation of its liquid phase;
б) использование измерителя энергии на перегрев отбираемой пробы влажного пара, нагретой до полного испарения ее жидкой фазы;b) the use of an energy meter for overheating a sample of wet steam, heated to complete evaporation of its liquid phase;
в) использование конденсатора перегретой пробы пара.c) the use of a superheated steam sample condenser.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является: устройство для определения степени сухости влажного пара.The problem to which the invention is directed, is: a device for determining the degree of dryness of wet steam.
При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:When carrying out the invention, the following technical result can be obtained:
а) устройство не оказывают гидравлического сопротивления контролируемому потоку;a) the device does not provide hydraulic resistance to the controlled flow;
б) возможность монтажа, настройки, включения или отключения, а также демонтажа без остановки паропровода и без изменения режима его работы;b) the ability to install, configure, enable or disable, as well as dismantle without stopping the steam line and without changing the mode of its operation;
в) обеспечена возможность создания мобильного варианта установки для определения степени сухости влажного пара.c) it is possible to create a mobile version of the installation to determine the degree of dryness of wet steam.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения степени сухости влажного пара, содержащее: 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; 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; отличается тем, что содержит: сосуд, связанный с контролируемым потоком пара линией подвода пара и линией отвода смеси пара с его конденсатом; обе проточные камеры помещены в сосуд;The specified technical result is achieved by the fact that a device for determining the degree of dryness of wet steam, comprising: a pressure meter in a controlled steam stream; a unit for sampling steam from a controlled stream; a line with a throttling device from the steam sampling unit to the flow chamber; flow chamber with pressure meter and temperature meter; a second flow chamber with a pressure meter and a temperature meter connected to the output of the first chamber; the line of exit from the second chamber with a meter flow rate, pressure and temperature; a calculator, to the inputs of which the outputs of all meters are connected; characterized in that it contains: a vessel connected to a controlled steam stream by a steam supply line and a steam mixture discharge line with its condensate; both flow chambers are placed in a vessel;
парогенератор; а также сосуд, связанный с парогенератором линией подвода пара и линией отвода смеси пара с его конденсатом; обе проточные камеры помещены в сосуд.steam generator; as well as a vessel connected to the steam generator with a steam supply line and a steam mixture discharge line with its condensate; both flow chambers are placed in a vessel.
Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, выражаются следующей совокупностью признаков:Signs that distinguish from the closest analogue are expressed by the following set of signs:
по пункту 1 «содержит: сосуд, связанный с контролируемым потоком пара линией подвода пара и линией отвода смеси пара с его конденсатом; обе проточные камеры помещены в сосуд»;according to
по пункту 2 «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».according to
Таким образом, задача изобретения решена.Thus, the objective of the invention is solved.
Перечень чертежейList of drawings
Рис.1. Схема устройства для определения степени сухости влажного пара (по пункту 1).Fig. 1. The scheme of the device for determining the degree of dryness of wet steam (according to paragraph 1).
Рис.2. Схема устройства для определения степени сухости влажного пара (по пункту 2).Fig. 2. The scheme of the device for determining the degree of dryness of wet steam (according to paragraph 2).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
На рис.1. и рис.2 показаны схемы двух вариантов устройства для определения степени сухости влажного пара. Это устройство содержит:In Fig. 1. and Fig. 2 shows diagrams of two variants of a device for determining the degree of dryness of wet steam. This device contains:
- паропровод 1 с датчиком давления 2;-
- узел отбора пробы пара 16 с дросселем 9 в линии отбора;- a site for
- камеру 10 с измерителями давления 3 и температуры 4;-
- камеру 11 с измерителями давления 12 и температуры 14;-
- измеритель расходного параметра отбираемой пробы пара 7 с измерителем давления 6 и измерителем температуры 5;- a meter for the flow parameter of a sampled
- клапан 8 для регулирования расхода отбираемой пробы;- valve 8 for regulating the flow rate of the sample taken;
- вычислитель 15 с подключенными выходами всех измерителей;-
по пункту 1:under item 1:
- сосуд 17 с камерой 10 и камерой 11, связанный с контролируемым потоком пара, линией подвода пара 18 и линией отвода смеси пара с его конденсатом 19;- a
по пункту 2:under item 2:
- парогенератор 20, например, с электронагревателем 21, с узлом подвода электрической энергии 22; оснащенный типовой системой контроля, защит, блокировок и регулирования параметров, в частности давления пара;- a
- сосуд 17 с камерой 10 и камерой 11, связанный с парогенератором, линией подвода пара 18 и линией отвода смеси пара с его конденсатом 19.- a
Необходимость варианта устройства по пункту 2 возникает, например, при его использовании для контроля степени сухости в паропроводах с относительно низким давлением. Когда температура насыщающих паров в паропроводе не будет существенно отличаться от температуры кипения в камере 10. В этом случае в качестве источника пара может быть использована любая мобильная парогенераторная установка, производящая насыщенный пар высокого давления и обладающая мощностью, достаточной для перегрева отбираемой пробы пара. Вариант устройства по пункту 2 может быть рекомендован также для создания мобильной установки периодического контроля степени сухости на участках паропроводов, оснащенных узлами отбора пробы пара.The need for a variant of the device according to
Работа устройства состоит в следующем.The operation of the device is as follows.
Исходное состояние варианта по пункту 1: устройство подключено к паропроводу 1; линии подвода пара 18 и линия отвода смеси пара с его конденсатом 19 открыты; полость сосуда 17 и находящиеся в нем камеры 10 и 11 достаточно прогреты, температура в камерах соответствует температуре насыщающих паров в контролируемом потоке.The initial state of the variant according to paragraph 1: the device is connected to the
Исходное состояние варианта по пункту 2: устройство подключено к паропроводу 1 и парогенератору 20. Линии подвода пара 18 и линия отвода смеси пара с его конденсатом 19 открыты; полость сосуда 17 и находящиеся в нем камеры 10 и 11 достаточно прогреты, температура в камерах соответствует температуре насыщающего пара, генерируемого парогенератором 20. Парогенератор стабилизирует давление генерируемого нара на заданном значении, например 12,0 мПа.The initial state of the variant according to paragraph 2: the device is connected to the
Регулирующим клапаном 8 устанавливают расход отбираемой пробы, при котором в камере 10 устанавливается температура пара, несущественно превышающая температуру насыщающих паров. Затем производят малое увеличение расхода. Контролируют соответствие температуры в камере 10 температуре насыщающих ее паров. При выполнении этого условия в камере 10 происходит полное испарение жидкой фазы. То есть в камере 10 насыщенный пар.The control valve 8 sets the flow rate of the sample being taken, at which the temperature of the steam is set in the
Насыщенный пар из камеры 10 поступает в камеру 11, где происходит существенный его перегрев.Saturated steam from the
Из камеры 11 перегретая проба пара поступает в линию с измерителями температуры 5, давления 6 и расхода 7.From the
Во время эксперимента зарегистрированы следующие значения измеряемых параметров:During the experiment, the following values of the measured parameters were recorded:
- Давление в паропроводе (Pпар=12,4 мПа);- Pressure in the steam line (P steam = 12.4 MPa);
- Давление в камере 10 (P10=1,4 мПа);- The pressure in the chamber 10 (P 10 = 1.4 MPa);
- Температура в камере 10 (t10=200°C);- The temperature in the chamber 10 (t 10 = 200 ° C);
- Давление в камере 11 (P11=1,35 мПа);- The pressure in the chamber 11 (P 11 = 1.35 MPa);
- Температура в камере 11 (t11=290°C);- Temperature in chamber 11 (t 11 = 290 ° C);
- Расход в линии расходомера пробы пара (G7=0,06 кг/сек).- Consumption in the flow line of the steam sample (G 7 = 0.06 kg / s).
Установлен расход в линии отбора пробы с тем условием, чтобы в камере 10 был насыщенный пар (или несущественно перегретый пар).The flow rate in the sampling line was established with the condition that saturated chamber (or slightly superheated steam) was in
В камере 11 при этом будет получен существенно перегретый пар.In the
Камеры 10 и 11 идентичны, внешние условия для этих камер идентичны, через камеры проходят равные массы отбираемой пробы влажного пара.The
В камере 10 процессы испарения; на входе - две фазы (влажный пар) - на выходе одна фаза [насыщенный пар (или несущественно перегретый пар)].In the
В камере 11 перегрев - на входе и выходе однофазный поток.Overheating in
Из паропровода в камеру 10 поступает влажный пар:From the steam pipe into the
Gпробы=G''+G'=0,06 кг/с,G samples = G '' + G '= 0.06 kg / s,
где Gпробы - расход пробы влажного пара из паропровода в камеру 10;where G samples - the flow rate of the sample of wet steam from the steam line into the
G'' - расход паровой фазы в отбираемой пробе влажного пара;G '' is the flow rate of the vapor phase in the sample taken of wet steam;
G' - расход жидкой фазы в отбираемой пробе влажного пара.G 'is the flow rate of the liquid phase in the selected sample of wet steam.
Из камеры 10 в камеру 11 поступает насыщенный пар:Saturated steam enters from
Gн=0,06 кг/с,G n = 0.06 kg / s,
где Gн - расход насыщенного пара из камеры 10 в камеру 11.where G n is the flow rate of saturated steam from
Из камеры 11 в линию узла расхода поступает перегретый пар:Superheated steam comes from the
Gn=0,06 кг/с,G n = 0.06 kg / s,
где Gn - расход перегретого пара из камеры 11 на узел контроля расхода.where G n is the flow rate of superheated steam from the
Разность тепловых потоков на выходе и входе камеры 11 определяет тепловой поток в пробу пара, поступающий через стенки камеры 11 от греющей среды, в которую помещены камеры.The difference in heat fluxes at the outlet and inlet of the
Q11=Gn·in-Gн·iн=0,06·(719,5-668,4)=3,066 ккал/сек,Q 11 = G n · i n -G n · i n = 0.06 · (719.5-668.4) = 3.066 kcal / s,
где Q11 - тепловой поток от греющей среды в камеру 11;where Q 11 is the heat flux from the heating medium into the
iн - энтальпия насыщенного пара из камеры 10;i n is the enthalpy of saturated vapor from
in - энтальпия перегретого пара из камеры 11.i n is the enthalpy of superheated steam from
Тепловой поток от греющей среды в камеру 10 (Q10) несколько больше теплового потока от греющей среды в камеру 11 (Q11) в основном в силу разных значений температурных перепадов внутри камер и греющей среды в полости сосуда 17.The heat flux from the heating medium to the chamber 10 (Q 10 ) is slightly larger than the heat flow from the heating medium to the chamber 11 (Q 11 ) mainly due to different temperature differences inside the chambers and the heating medium in the cavity of the
Это вытекает из идентичности материала и геометрии камер, из идентичности внешних условий (например, температура влажного пара в паропроводе соответствует давлению до полной его конденсации), а также из того, что температура насыщенного пара в камере 10 ниже температуры перегретого пара в камере 11.This stems from the identity of the material and the geometry of the chambers, from the identity of external conditions (for example, the temperature of wet steam in the steam line corresponds to the pressure until it is completely condensed), and also because the temperature of saturated steam in
То есть: Q10=k·Q11=1,2042*3.066=3.692 ккал/сек,That is: Q 10 = k · Q 11 = 1.2042 * 3.066 = 3.692 kcal / s,
где k - коэффициент соответствия тепловых потоков Q10 и Q11.where k is the coefficient of correspondence of heat fluxes Q 10 and Q 11 .
Этот коэффициент может быть определен из следующего уравнения:This coefficient can be determined from the following equation:
где η - экспериментально определяемая поправка. В расчете принято η=1,0.where η is the experimentally determined correction. In the calculation, η = 1.0.
Тепловой поток с пробой влажного пара из паропровода в камеру 10Heat flow with a sample of wet steam from the steam line to the
Qпробы=Gн·iн-Q10=0,06·668,4-3,692=36,412 ккал/сек;Q samples = G n · i n -Q 10 = 0.06 · 668.4-3.692 = 36.412 kcal / s;
где Qпробы - тепловой поток с пробой влажного пара из паропровода в камеру 10. Расход паровой фазы в отбираемой из паропровода пробе:where Q is the sample heat flow with a sample of wet steam from the steam line to the
где i'' - энтальпия паровой фазы в контролируемом потоке влажного пара;where i '' is the vapor phase enthalpy in a controlled stream of wet steam;
i' - энтальпия жидкой фазы в контролируемом потоке влажного пара.i 'is the enthalpy of the liquid phase in a controlled stream of wet steam.
Степень сухости (Х) влажного пара в паропроводе:Dryness (X) of wet steam in the steam line:
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112884/28A RU2535232C2 (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Apparatus for determining dryness factor of wet steam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112884/28A RU2535232C2 (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Apparatus for determining dryness factor of wet steam |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013112884A RU2013112884A (en) | 2014-09-27 |
RU2535232C2 true RU2535232C2 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=51656386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013112884/28A RU2535232C2 (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Apparatus for determining dryness factor of wet steam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535232C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761383C1 (en) * | 2021-06-04 | 2021-12-07 | Александр Васильевич Коваленко | Method for determining the degree of dryness of wet steam in a steam line, with the supply of heat to the sampled steam from an external source |
RU2798687C1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-06-23 | Александр Васильевич Коваленко | Method for determining the degree of dryness and mass flow rate of wet steam in a steam pipeline from a steam generator with monitoring and compensation of deviations from isokinetic steam sampling |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU506794A1 (en) * | 1974-01-03 | 1976-03-15 | Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения | Method for determining steam dryness |
GB2117515A (en) * | 1982-03-25 | 1983-10-12 | Bbc Reaktor Gmbh | Monitoring the degree of superheat of steam |
SU1742698A1 (en) * | 1990-09-14 | 1992-06-23 | Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" | Device for checking wet steam conductions |
JP2000266709A (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Tlv Co Ltd | Device for measuring dryness of steam |
RU2444726C1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-03-10 | Александр Васильевич Коваленко | Apparatus for controlling heat power, mass flow, enthalpy and dryness of stream of wet steam |
-
2013
- 2013-03-22 RU RU2013112884/28A patent/RU2535232C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU506794A1 (en) * | 1974-01-03 | 1976-03-15 | Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения | Method for determining steam dryness |
GB2117515A (en) * | 1982-03-25 | 1983-10-12 | Bbc Reaktor Gmbh | Monitoring the degree of superheat of steam |
SU1742698A1 (en) * | 1990-09-14 | 1992-06-23 | Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" | Device for checking wet steam conductions |
JP2000266709A (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Tlv Co Ltd | Device for measuring dryness of steam |
RU2444726C1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-03-10 | Александр Васильевич Коваленко | Apparatus for controlling heat power, mass flow, enthalpy and dryness of stream of wet steam |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761383C1 (en) * | 2021-06-04 | 2021-12-07 | Александр Васильевич Коваленко | Method for determining the degree of dryness of wet steam in a steam line, with the supply of heat to the sampled steam from an external source |
RU2798687C1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-06-23 | Александр Васильевич Коваленко | Method for determining the degree of dryness and mass flow rate of wet steam in a steam pipeline from a steam generator with monitoring and compensation of deviations from isokinetic steam sampling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013112884A (en) | 2014-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380694C1 (en) | Method of determining dryness factor of wet steam | |
EP3660205B1 (en) | Method and apparatus for determining clothes drying | |
RU2011121046A (en) | METHOD FOR REGULATING WATER LEVEL IN THE DRUM OF THE HEAT RECOVERY INSTALLATION (OPTIONS) AND THE HEAT RECOVERY INSTALLATION | |
RU2012121950A (en) | DIRECT EVAPORATION SYSTEM AND METHOD FOR SYSTEMS WITH THE RENKIN CYCLE ON THE ORGANIC COOLANT | |
JP2011519398A (en) | Method for obtaining energy from an exhaust gas stream and a vehicle | |
CN104330436A (en) | Experimental device for two-phase heat transfer characteristic research and method for measuring wet steam dryness | |
JP2012087786A (en) | System and method for supplying fuel to gas turbine | |
US20150198546A1 (en) | Steam quality meter | |
CN103134834A (en) | Device and method for measuring dryness of wet steam | |
RU2010138156A (en) | METHOD OF STARTING A FLOW-IN STEAM GENERATOR | |
RU2535232C2 (en) | Apparatus for determining dryness factor of wet steam | |
RU2489709C2 (en) | Method of determining dryness of stream of wet steam | |
Pilarczyk et al. | Determination and validation of transient temperature fields within a cylindrical element using the inverse heat conduction method | |
CN107966419A (en) | The on-line measurement device of absolute humidity of gas in flue gas or pipeline gas | |
RU2747081C1 (en) | Method for determining degree of dryness of wet steam in steam pipe | |
RU2444726C1 (en) | Apparatus for controlling heat power, mass flow, enthalpy and dryness of stream of wet steam | |
CN102261936B (en) | Method for determining high-pressure emergency drainage leakage flow rate | |
KR20010030687A (en) | Method and device for determining the enthalpy of wet steam | |
Zhu et al. | Effects of high fractional noncondensable gas on condensation in the dewvaporation desalination process | |
CN104390664A (en) | Gas-liquid two-phase flow phase-inversion heat circulating system | |
CN107355768B (en) | The analysis method and device that spray desuperheating influences boiler steam temperature | |
RU2421714C1 (en) | Method of determining vapour dryness | |
Liu et al. | Experimental study on heat transfer characteristics of a condenser in the presence of air | |
RU2761383C1 (en) | Method for determining the degree of dryness of wet steam in a steam line, with the supply of heat to the sampled steam from an external source | |
CN107144598A (en) | A kind of flowing wet steam humidity sensor and measuring method based on dynamic heat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170323 |