RU2747081C1 - Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе - Google Patents

Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе Download PDF

Info

Publication number
RU2747081C1
RU2747081C1 RU2020128790A RU2020128790A RU2747081C1 RU 2747081 C1 RU2747081 C1 RU 2747081C1 RU 2020128790 A RU2020128790 A RU 2020128790A RU 2020128790 A RU2020128790 A RU 2020128790A RU 2747081 C1 RU2747081 C1 RU 2747081C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
dryness
degree
flow volume
wet
Prior art date
Application number
RU2020128790A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Васильевич Коваленко
Original Assignee
Александр Васильевич Коваленко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Васильевич Коваленко filed Critical Александр Васильевич Коваленко
Priority to RU2020128790A priority Critical patent/RU2747081C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2747081C1 publication Critical patent/RU2747081C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/56—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
    • G01N25/58—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by measuring changes of properties of the material due to heat, cold or expansion
    • G01N25/60—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by measuring changes of properties of the material due to heat, cold or expansion for determining the wetness of steam

Abstract

Изобретение относится к области определения теплофизических параметров теплоносителя воды в двухфазном ее состоянии, а именно к области определения степени сухости влажного пара в паропроводах. Предложен способ определения степени сухости влажного пара в паропроводах, включающий измерение статического давления в паропроводе и непрерывный отбор пробы пара из паропровода, дросселирование отбираемой пробы в проточный объем с измерением давления и температуры пара на выходе из проточного объема в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя. Причем способ также включает тепловую изоляцию отбираемой пробы пара от точки ее отбора до выхода из теплоизолированного проточного объема в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя, определение, по температуре и давлению на выходе из теплоизолированного проточного объема, состояния отбираемой пробы пара: есть (адиабатический) перегрев или нет (адиабатического) перегрева. Если есть перегрев: определение, по температуре и давлению на выходе из теплоизолированного проточного объема, энтальпии пробы пара, определение, по статическому давлению в паропроводе и энтальпии пробы пара, степени сухости влажного пара в паропроводе. Если нет перегрева: вычисление границы определения степени сухости влажного пара (в паропроводе) по его статическому давлению и энтальпии паровой фазы отбираемой пробы пара; установку сигнала: степень сухости влажного пара в паропроводе ниже границы ее определения. Технический результат - определение степени сухости влажного пара в паропроводе по параметру непрерывно отбираемой пробы пара без внешнего подвода тепла и без измерения ее расхода. 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области определения теплофизических параметров теплоносителя воды в двухфазном ее состоянии, а именно к области определения степени сухости влажного пара в паропроводах.
Уровень техники
Аналогом изобретения является способ определения степени сухости влажного пара по патенту на изобретение RU 2046328, включающий: измерение статического давления и периодический отбор пробы пара из паропровода; конденсацию отбираемой пробы в замкнутый объем воды, измерение температуры воды, вычисление.
Прототипом изобретения является «способ определения степени сухости влажного пара» по патенту на изобретение RU 2489709 (или RU 2535232), включающий: измерение статического давления и непрерывный отбор пробы пара из паропровода; дросселирование отбираемой пробы в проточный объем с подводом тепла от внешнего источника; измерение давления и температуры пара на выходе проточного объема; измерение расхода отбираемой пробы пара; вычисление степени сухости в паропроводе по всем измеряемым величинам.
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «измерение статического давления в паропроводе и непрерывный отбор пробы пара из паропровода; дросселирование отбираемой пробы в проточный объем с измерением давления и температуры пара на выходе из проточного объема в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя».
Недостатком прототипа является:
1. Отсутствует возможность осуществления известного способа без внешнего подвода тела к отбираемой пробе пара, и измерения ее расхода.
Сущность изобретения
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является «способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе», по параметру непрерывно отбираемой пробы пара без внешнего подвода тепла, и без измерения ее расхода, включающий:
измерение статического давления в паропроводе и непрерывный отбор пробы пара из паропровода; дросселирование отбираемой пробы в проточный объем с измерением давления и температуры пара на выходе из проточного объема в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя;
включает:
тепловую изоляцию отбираемой пробы пара от точки ее отбора, до выхода из теплоизолированного проточного объема в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя;
определение, по температуре и давлению на выходе из теплоизолированного проточного объема, состояния отбираемой пробы пара: есть (адиабатический) перегрев или нет (адиабатического) перегрева;
если есть перегрев:
определение, по температуре и давлению на выходе из теплоизолированного проточного объема, энтальпии пробы пара,
определение, по статическому давлению в паропроводе и энтальпии пробы пара, степени сухости влажного пара в паропроводе;
если нет перегрева:
вычисление границы определения степени сухости влажного пара (в паропроводе) по его статическому давлению и энтальпии паровой фазы отбираемой пробы пара;
установку сигнала: степень сухости влажного пара в паропроводе ниже границы ее определения.
Таким образом, задача изобретения решена.
Перечень фигур чертежей
Фигура 1. Схема определения степени сухости влажного пара в паропроводе.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фигуре 1 показана схема устройства осуществляющего способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе. Это устройство содержит:
паропровод 1;
узел отбора пробы пара 2 в паропроводе, окно - приемник пробы 3 и трубку отбора пробы 4;
измеритель статического давления в паропроводе 5;
узел дросселирования отбираемой пробы пара 6,
теплоизолированный проточный объем 7;
измеритель статического давления в проточном объеме 8;
измеритель температуры в проточном объеме 9;
контроллер 10;
вентиль (отключающая арматура) 11 на выходе из теплоизолированного проточного объема 7 в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя.
В соответствии с представленной (фиг. 1) схемой отбор пробы пара осуществляется через окно-приемник 3. При этом известно статическое давление в паропроводе, например
Figure 00000001
а также ему соответствующая температура насыщающих паров tn=278,51°С. Отбираемая проба пара по теплоизолированной трубке 4 поступает на узел дросселирования 6 на входе в теплоизолированный проточный объем 7. Проточный объем 7, на его выходе, через вентиль 11 открыт в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя. В теплоизолированном проточном объеме 7 измеряют статическое давление (измерителями 8) и температуру (измерителями 9). В этом объеме осуществляется адиабатический процесс испарения жидкой фазы за счет внутренней энергии отбираемой пробы влажного пара, без теплообмена с внешней средой. Исходное для описания работы состояние: - вентиль 11 находится в открытом положении, а узел дросселирования 6 в закрытом.
Пример 1.
При некотором открытии узла дросселирования 6 установились равные измеренные значения на измерителях статического давления (8), например
Figure 00000002
для этого давления, например, по «таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара»:
- энтальпия пара (без перегрева) «на линии насыщения»
Figure 00000003
- температура пара (без перегрева) «на линии насыщения»
Figure 00000004
- Измеренные значения температуры на измерителях (9), например tпроб=140°С.
- Величина перегрева Δtпроб по измеренному значению температуры tпроб и «табличному» значению температуры пробы пара
Figure 00000005
на линии насыщения:
Figure 00000006
Есть перегрев!
От точки отбора пробы пара в сечении паропровода, до точки контроля в полости теплоизолированного проточного объема осуществляется адиабатический переход отбираемой из паропровода исходной двухфазной системы в однофазную перегретую систему, энтальпия которой однозначно определяется ее давлением и температурой. То есть энтальпия пара от точки ее отбора (влажный пар) до ее сброса в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя (перегретый пар) не изменяет своего значения:
iпаропров=iпроб;
где:
iпаропров - энтальпиями влажного пара в паропроводе;
iпpoб - энтальпия отбираемой пробы пара.
Измеренным значениям давления и температуры в теплоизолированном проточном объеме соответствует перегретое состояние пробы пара со значением энтальпии iпроб=658 ккал/кг.
Известно уравнение энтальпии влажного пара в паропроводе:
Figure 00000007
где:
Figure 00000008
- энтальпия паровой фазы влажно пара в паропроводе;
Figure 00000009
- энтальпия жидкой фазы влажно пара в паропроводе;
χ - степень сухости влажного пара в паропроводе;
iпаропров - энтальпия влажного пара в паропроводе.
Из уравнения для энтальпии, определяют степень сухости влажного пара в паропроводе:
Figure 00000010
Пример 2.
- Измеренные значения статического давления в теплоизолированном проточном объеме измерителями (8)
Figure 00000011
- Измеренные значения температуры на измерителях (9), например tпроб=110°С.
- Величина перегрева Δtпроб по измеренному значению температуры tпроб и «табличному» значению температуры пробы пара
Figure 00000012
на линии насыщения:
Figure 00000013
Нет перегрева!
- Определено состояние «нет перегрева» отбираемой пробы пара, при
Figure 00000014
Figure 00000015
на измерителях температуры (9), tпроб=110°C параметры пара соответствуют сухому насыщенному состоянию (нижняя граница определения степени сухости):
Figure 00000016
- энтальпия паровой фазы отбираемой пробы пара из паропровода:
Figure 00000017
В таком случае определения состояния «нет перегрева» отбираемой пробы пара:
- определяется нижняя граница определения степени сухости в паропроводе χниз=0,944;
- устанавливается сигнал: «степень сухости ниже 0,944»,
Figure 00000018

Claims (1)

  1. Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе, включающий измерение статического давления в паропроводе и непрерывный отбор пробы пара из паропровода, дросселирование отбираемой пробы в проточный объем с измерением давления и температуры пара на выходе из проточного объема в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя, причем способ также включает тепловую изоляцию отбираемой пробы пара от точки ее отбора до выхода из теплоизолированного проточного объема в сообщающуюся с атмосферой линию возврата теплоносителя, определение по температуре и давлению на выходе из теплоизолированного проточного объема состояния отбираемой пробы пара: есть адиабатический перегрев или нет перегрева, при этом если есть перегрев, то включает определение по температуре и давлению на выходе из теплоизолированного проточного объема энтальпии пробы пара, определение по статическому давлению в паропроводе и энтальпии пробы пара степени сухости влажного пара в паропроводе, а если нет перегрева, то включает вычисление границы определения степени сухости влажного пара в паропроводе по его статическому давлению и энтальпии паровой фазы отбираемой пробы пара, установку сигнала: степень сухости влажного пара в паропроводе ниже границы ее определения.
RU2020128790A 2020-08-31 2020-08-31 Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе RU2747081C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128790A RU2747081C1 (ru) 2020-08-31 2020-08-31 Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128790A RU2747081C1 (ru) 2020-08-31 2020-08-31 Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747081C1 true RU2747081C1 (ru) 2021-04-26

Family

ID=75584893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128790A RU2747081C1 (ru) 2020-08-31 2020-08-31 Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747081C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761383C1 (ru) * 2021-06-04 2021-12-07 Александр Васильевич Коваленко Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе, с подводом тепла к отбираемой пробе пара от внешнего источника
RU2775361C1 (ru) * 2021-09-10 2022-06-29 Александр Васильевич Коваленко Способ определения массового расхода и степени сухости влажного пара в паропроводе от парогенератора
CN115795766A (zh) * 2022-12-28 2023-03-14 南京苏夏设计集团股份有限公司 一种蒸汽管网仿真计算方法、存储介质及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1046665A1 (ru) * 1980-10-02 1983-10-07 Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" Способ определени степени сухости влажного пара
GB2117515A (en) * 1982-03-25 1983-10-12 Bbc Reaktor Gmbh Monitoring the degree of superheat of steam
RU2380694C1 (ru) * 2008-05-15 2010-01-27 Александр Васильевич Коваленко Способ контроля степени сухости влажного пара
RU2421714C1 (ru) * 2010-02-19 2011-06-20 Борис Юхимович Каплан Способ определения степени сухости пара
RU2489709C2 (ru) * 2011-09-21 2013-08-10 Александр Васильевич Коваленко Способ определения степени сухости потока влажного пара

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1046665A1 (ru) * 1980-10-02 1983-10-07 Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" Способ определени степени сухости влажного пара
GB2117515A (en) * 1982-03-25 1983-10-12 Bbc Reaktor Gmbh Monitoring the degree of superheat of steam
RU2380694C1 (ru) * 2008-05-15 2010-01-27 Александр Васильевич Коваленко Способ контроля степени сухости влажного пара
RU2421714C1 (ru) * 2010-02-19 2011-06-20 Борис Юхимович Каплан Способ определения степени сухости пара
RU2489709C2 (ru) * 2011-09-21 2013-08-10 Александр Васильевич Коваленко Способ определения степени сухости потока влажного пара

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761383C1 (ru) * 2021-06-04 2021-12-07 Александр Васильевич Коваленко Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе, с подводом тепла к отбираемой пробе пара от внешнего источника
RU2775361C1 (ru) * 2021-09-10 2022-06-29 Александр Васильевич Коваленко Способ определения массового расхода и степени сухости влажного пара в паропроводе от парогенератора
RU2778209C1 (ru) * 2021-10-18 2022-08-15 Александр Васильевич Коваленко Устройство для определения массового расхода и степени сухости влажного пара
RU2798687C1 (ru) * 2022-05-23 2023-06-23 Александр Васильевич Коваленко Способ определения степени сухости и массового расхода влажного пара в паропроводе от парогенератора с контролем и компенсацией отклонения от изокинетического отбора пробы пара
CN115795766A (zh) * 2022-12-28 2023-03-14 南京苏夏设计集团股份有限公司 一种蒸汽管网仿真计算方法、存储介质及设备
CN115795766B (zh) * 2022-12-28 2023-09-12 南京苏夏设计集团股份有限公司 一种蒸汽管网仿真计算方法、存储介质及设备
RU2809810C1 (ru) * 2023-04-04 2023-12-19 Александр Васильевич Коваленко Способ определения массового расхода и спорадического определения степени сухости потока влажного пара в паропроводе от парогенератора

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2747081C1 (ru) Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе
RU2380694C1 (ru) Способ контроля степени сухости влажного пара
CN103134834A (zh) 一种湿蒸汽干度测量装置及方法
CA2853517C (en) Steam quality measurement system
Dykas et al. Losses estimation in transonic wet steam flow through linear blade cascade
US4295368A (en) Method for measuring the full range in quality of a vapor
Schiebler et al. Experimental and theoretical investigations on temperature limitation in solar thermal collectors with heat pipes: Effect of superheating on the maximum temperature
CN108021742A (zh) 一种考虑疏水模型的蒸汽供热管道稳态运行状态估计方法
US5327772A (en) Steam quality sensor
US4833688A (en) Two-phase flow quality measuring device
Aslan et al. Effects of different operating conditions of Gonen geothermal district heating system on its annual performance
CN104390664A (zh) 气液两相流相变换热循环系统
RU2551386C2 (ru) Способ определения истинного объемного паросодержания и скоростей фаз потока влажного пара в паропроводе после узла смешения потоков перегретого пара и воды
CN208383775U (zh) 一种蒸汽干度检测装置
CN206523459U (zh) 一种加热法测量湿蒸汽干度的装置
RU2489709C2 (ru) Способ определения степени сухости потока влажного пара
Baskar et al. Heat transfer characteristics of acetone/water mixture in a tubular heat exchanger with turbulator
CN109611814A (zh) 管阀布置疏水系统热能损失的测量方法及测量系统
CN106894853B (zh) 凝汽式汽轮机冷端节能诊断方法
RU2761383C1 (ru) Способ определения степени сухости влажного пара в паропроводе, с подводом тепла к отбираемой пробе пара от внешнего источника
KR101767415B1 (ko) 이상 유체 센서
JPH01313748A (ja) 流れている蒸気の性能のモニター
RU2809810C1 (ru) Способ определения массового расхода и спорадического определения степени сухости потока влажного пара в паропроводе от парогенератора
RU2568050C1 (ru) Измеритель степени сухости пара
RU2798687C1 (ru) Способ определения степени сухости и массового расхода влажного пара в паропроводе от парогенератора с контролем и компенсацией отклонения от изокинетического отбора пробы пара