RU2564451C1 - Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара - Google Patents
Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564451C1 RU2564451C1 RU2014122625/28A RU2014122625A RU2564451C1 RU 2564451 C1 RU2564451 C1 RU 2564451C1 RU 2014122625/28 A RU2014122625/28 A RU 2014122625/28A RU 2014122625 A RU2014122625 A RU 2014122625A RU 2564451 C1 RU2564451 C1 RU 2564451C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- measuring
- dynamic
- static pressure
- pressure
- Prior art date
Links
Abstract
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.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к технической физике, а именно к области устройств контроля технологических параметров пара, 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.
Уровень техники
Аналогом изобретения является устройство для определения расхода пара в паропроводе [Патент РФ №2243508 «Устройство для измерения расхода пара в паропроводе»; опубликовано 27.12.2004 г.], содержащее:
паропровод,
помещенный в паропровод зонд с трубкой динамического напора и с трубкой динамического разрежения,
трубку для измерения статического давления,
преобразователь статического давления,
преобразователь перепада давления,
контроллер, подключенный к выходам всех преобразователей.
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «паропровод; помещенный в паропровод зонд, с трубкой динамического напора; трубку статического давления; преобразователь статического давления; преобразователь перепада давления; контроллер, подключенный к выходам преобразователей».
Недостатками аналога являются:
А. Недостаточная точность определения расхода влажного пара.
Б. Отсутствует возможность определения степени сухости, энтальпии и теплового расхода потока влажного пара.
Прототипом изобретения является устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара [Заявка на изобретение RU №2012130629 «Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара»; опубликована 27.01.2014 г.],
содержащее:
паропровод;
помещенный в паропровод зонд, с трубкой для измерения динамического напора, с трубкой для измерения статического давления и с трубкой для измерения динамического разрежения;
преобразователь статического давления;
преобразователь динамического напора (перепада давления между трубкой динамического напора и трубкой статического давления);
преобразователь динамического разрежения (перепада давления между трубкой статического давления и трубкой динамического разрежения);
контроллер, подключенный к выходам всех преобразователей.
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «паропровод;
помещенный в паропровод 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 (перепада давления между трубкой динамического напора и трубкой статического давления);
преобразователь динамического разрежения (перепада давления между трубкой статического давления и трубкой динамического разрежения);
контроллер, подключенный к выходам всех преобразователей».
Недостатками прототипа являются:
А. Сложность реализации интегральной конструкции зонда с тремя преобразователями измеряемых давлений. Отказ же от интегральной конструкции определяет необходимость использования импульсных линий и запорно-отсекающей арматуры, что увеличит количество потенциальных мест утечек пара или его конденсата. При этом также потребуется конструкция для монтажа преобразователей, импульсных линий и запорно-отсекающей арматуры.
Б. Связанность, через общий отбор статического давления, измеряемых давлений на входах преобразователя динамического напора, преобразователя динамического разрежения и преобразователя статического давления.
В. Возмущающее воздействие на сигнал преобразователя динамического разрежения со стороны приемника динамического напора, расположенного непосредственно перед приемником динамического разрежения, что может приводить к искажению сигнала динамического разрежения и, как следствие, - к уменьшению точности определения параметров влажного пара.
Г. При возможной замене или настройке любого из трех преобразователей давления искажаются выходные сигналы других двух преобразователей давления. При этом устройство на время выполнения работ по замене или настройке любого преобразователя давления теряет работоспособность.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, является: устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара.
При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:
A. Обеспечена возможность реализации интегральной конструкции измерительных зондов с преобразователями измеряемых давлений.
Б. Обеспечивается отсутствие связанности измеряемых давлений на входах преобразователя динамического напора, преобразователя динамического разрежения и преобразователя статического давления.
B. Исключена возможность возмущающего воздействия на сигнал трубки для измерения динамического разрежения со стороны других измерителей устройства.
Г. При возможной замене или настройке любого из трех преобразователей работоспособность других двух преобразователей не нарушается.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее 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, преобразователь динамического разрежения, контроллер, подключенный к выходам всех преобразователей, 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, при этом преобразователь температуры подключен к выходу датчика температуры, преобразователь статического давления подключен к третьей трубке для измерения статического давления, преобразователь динамического напора подключен к трубке для измерения динамического напора и к трубке для измерения статического давления измерительного зонда, преобразователь динамического разрежения подключен к трубке для измерения статического давления и к трубке для измерения динамического разрежения второго измерительного зонда, третья трубка для измерения статического давления в паропроводе установлена в измерительный зонд, содержащий трубку для измерения динамического напора, и трубку для измерения статического давления, датчик температуры установлен во второй измерительный зонд, содержащий вторую трубку для измерения статического давления и трубку для измерения динамического разрежения, по сигналам преобразователей контроллер вычисляет степень сухости, энтальпию, тепловой и массовые расходы потока влажного, насыщенного и перегретого пара.
Таким образом, задача изобретения решена.
Перечень фигур чертежей
Рис.1. Схема устройства для определения параметров влажного, насыщенного и перегретого пара.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На рис.1 показана схема осуществления предлагаемого устройства для определения параметров влажного, насыщенного и перегретого пара.
Это устройство содержит:
- паропровод 1 с установленными в нем измерительными зондами 2 и 3;
- трубку для измерения статического давления в паропроводе 2.4;
- датчик температуры 3.5;
- трубку для измерения динамического напора 2.1;
- трубку для измерения статического давления 2.2;
- трубку для измерения статического давления 3.1;
- трубку для измерения динамического разрежения 3.2;
- преобразователь динамического напора (перепада давления между трубкой динамического напора и трубкой статического давления) 6;
- преобразователь статического давления 7;
- преобразователь температуры 8;
- преобразователь динамического разрежения (перепада давления между трубкой статического давления и трубкой динамического разрежения) 9;
- контроллер 10, подключенный к выходам всех преобразователей.
В устройстве трубка для измерения динамического напора 2.1 и трубка для измерения статического давления 2.2 расположены в измерительном зонде 2, трубка для измерения статического давления 3.1 и трубка для измерения динамического разрежения 3.2 расположены в измерительном зонде 3.
Трубка 2.4 для измерения статического давления помещена в измерительный зонд 2. Датчик температуры 3.5 установлен в измерительный зонд 3.
По сигналам преобразователей статического давления 7 и температуры 8:
- определяют диапазон агрегатного состояния теплоносителя (недогретая до кипения вода; влажный пар; пар на «линии насыщения» или несущественно перегретый пар; перегретый пар);
- по полученному диапазону агрегатного состояния теплоносителя выбирают расчетную модель для вычисления параметров пара.
В описании представлен пример реализации расчетной модели для влажного пара.
По сигналу преобразователя статического давления 7 определяют параметр скольжения фаз (С), а также:
ρ″ - плотность паровой фазы;
ρ′ - плотность жидкой фазы;
i″ - энтальпию паровой фазы;
i′ - энтальпию жидкой фазы.
По сигналу преобразователя динамического напора 6 и сигналу преобразователя динамического разрежения 9 из системы уравнений (1), (2), (3) определяют истинное объемное паросодержание (α), а также значения скоростей движения паровой (ω″) и жидкой фаз (ω′) потока:
где ΔР - сигнал преобразователя динамического напора 6;
ΔРр - сигнал преобразователя динамического разрежения 9;
k - коэффициент, учитывающий возмущение, вносимое измерителем динамического напора;
kp - коэффициент, учитывающий возмущение, вносимое измерителем динамического разрежения;
С - параметр скольжения фаз (С=λ+1·Pcm),
λ, l - коэффициенты эмпирической зависимости константы скольжения фаз (параметра Бенкова) от статического давления в паропроводе.
Из уравнений (4), (5), (6), (7) определяют другие параметры потока:
Степень сухости (χ) потока влажного пара:
Массовый расход (G):
G=G″+G′=α·ρ″·xω″·F+(1-α)·ρ′·ω′·F (5)
Энтальпия (i):
i=χ·i″+(l-χ)·i′ (6)
Тепловой расход (Q):
Q=G·i (7)
Claims (1)
- Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара, содержащее 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, представляющего собой перепад давления между трубкой динамического напора и трубкой статического давления, преобразователь динамического разрежения, представляющего собой перепад давления между трубкой статического давления и трубкой динамического разрежения, контроллер, подключенный к выходам всех преобразователей, 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, при этом преобразователь температуры подключен к выходу датчика температуры, преобразователь статического давления подключен к третьей трубке для измерения статического давления, преобразователь динамического напора подключен к трубке для измерения динамического напора и к трубке для измерения статического давления измерительного зонда, преобразователь динамического разрежения подключен к трубке для измерения статического давления и к трубке для измерения динамического разрежения второго измерительного зонда, третья трубка для измерения статического давления в паропроводе установлена в измерительный зонд, содержащий трубку для измерения динамического напора и трубку для измерения статического давления, датчик температуры установлен во второй измерительный зонд, содержащий вторую трубку для измерения статического давления и трубку для измерения динамического разрежения, по сигналам преобразователей контроллер вычисляет степень сухости, энтальпию, тепловой и массовый расходы потока влажного, насыщенного и перегретого пара.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122625/28A RU2564451C1 (ru) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122625/28A RU2564451C1 (ru) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2564451C1 true RU2564451C1 (ru) | 2015-10-10 |
Family
ID=54289482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014122625/28A RU2564451C1 (ru) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2564451C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795756C1 (ru) * | 2022-06-03 | 2023-05-11 | Владимир Сергеевич Вербицкий | Устройство для определения термодинамических параметров насыщенного водяного пара в паропроводе |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1742698A1 (ru) * | 1990-09-14 | 1992-06-23 | Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" | Устройство дл контрол параметров потока влажного пара |
| RU2243508C2 (ru) * | 2002-10-07 | 2004-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций" | Устройство для измерения расхода пара в паропроводе |
| RU2380694C1 (ru) * | 2008-05-15 | 2010-01-27 | Александр Васильевич Коваленко | Способ контроля степени сухости влажного пара |
| CN101839738A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-22 | 西北工业大学 | 一种湿蒸汽流量仪及测量方法 |
| CN201653466U (zh) * | 2010-04-30 | 2010-11-24 | 西北工业大学 | 一种湿蒸汽流量仪 |
| RU2459198C1 (ru) * | 2011-02-22 | 2012-08-20 | Коваленко Александр Васильевич | Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара |
| RU2012130629A (ru) * | 2012-07-17 | 2014-01-27 | Коваленко Александр Васильевич | Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара |
-
2014
- 2014-06-03 RU RU2014122625/28A patent/RU2564451C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1742698A1 (ru) * | 1990-09-14 | 1992-06-23 | Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" | Устройство дл контрол параметров потока влажного пара |
| RU2243508C2 (ru) * | 2002-10-07 | 2004-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций" | Устройство для измерения расхода пара в паропроводе |
| RU2380694C1 (ru) * | 2008-05-15 | 2010-01-27 | Александр Васильевич Коваленко | Способ контроля степени сухости влажного пара |
| CN101839738A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-22 | 西北工业大学 | 一种湿蒸汽流量仪及测量方法 |
| CN201653466U (zh) * | 2010-04-30 | 2010-11-24 | 西北工业大学 | 一种湿蒸汽流量仪 |
| RU2459198C1 (ru) * | 2011-02-22 | 2012-08-20 | Коваленко Александр Васильевич | Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара |
| RU2012130629A (ru) * | 2012-07-17 | 2014-01-27 | Коваленко Александр Васильевич | Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795756C1 (ru) * | 2022-06-03 | 2023-05-11 | Владимир Сергеевич Вербицкий | Устройство для определения термодинамических параметров насыщенного водяного пара в паропроводе |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010254079B2 (en) | Method and apparatus for monitoring multiphase fluid flow | |
| JP2006500557A5 (ru) | ||
| RU2013150525A (ru) | Ядерно-магнитный расходомер и способ эксплуатации ядерно-магнитных расходомеров | |
| RU2013157824A (ru) | Способ и устройство для определения и контроля статического давления флюида с помощью вибрационного измерителя | |
| US9194730B2 (en) | Method and apparatus for determining the phase compositions of a multiphase fluid flow | |
| CN109489742A (zh) | 基于压力信号的管路流量测量装置与方法 | |
| US20130074608A1 (en) | Boiler steam amount measuring method, boiler load analyzing method, boiler steam amount measuring apparatus, and boiler load analyzing apparatus | |
| RU2019115360A (ru) | Усовершенствования в области контроля потока текучей среды | |
| CN108351239A (zh) | 基于漩涡流量测量原理的流量测量装置 | |
| JP5914643B2 (ja) | 超音波伝搬時間法による流体の流量検出方法 | |
| RU2564451C1 (ru) | Устройство для определения степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного, насыщенного и перегретого пара | |
| RU2551386C2 (ru) | Способ определения истинного объемного паросодержания и скоростей фаз потока влажного пара в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды | |
| Wang et al. | Vortex flowmeter with enhanced turndown ratio based on high-frequency pressure sensors and improved convection velocity estimation | |
| RU2459198C1 (ru) | Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара | |
| JP5924809B2 (ja) | 湿り度の計測方法、及び湿り度計測装置 | |
| RU2521237C2 (ru) | Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара | |
| RU2441204C1 (ru) | Способ измерения плотности и уровня жидкости | |
| RU2778209C1 (ru) | Устройство для определения массового расхода и степени сухости влажного пара | |
| RU2717380C1 (ru) | Устройство для определения массового расхода и степени сухости влажного пара | |
| CN205373791U (zh) | 质量流量计 | |
| RU2690050C1 (ru) | Способ определения отношения усреднённых скоростей фаз и отношения динамического разрежения в контролируемой точке поперечного сечения потока влажного пара к усреднённому значению этого параметра по сечению потока при известных значениях массового расхода и степени сухости | |
| JP2733717B2 (ja) | 二相流流量計 | |
| RU2641505C1 (ru) | Информационно-измерительная система для измерения расхода и количества газа | |
| RU2775361C1 (ru) | Способ определения массового расхода и степени сухости влажного пара в паропроводе от парогенератора | |
| JP2019105533A (ja) | 簡易流量計測方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170604 |