SU1116339A1

SU1116339A1 - Device for taking samples of liquid from wet steam

Info

Publication number: SU1116339A1
Application number: SU833569584A
Authority: SU
Inventors: Лев Хаимович Конторович; Валерий Юрьевич Петров; Изабелла Алексеевна Рогальская; Геннадий Васильевич Василенкко; Валерий Михайлович Евтушенко
Original assignee: Предприятие П/Я А-3513
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1984-09-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ ИЗ ВЛАЖНОГО ПАРА, преимущественно рабочего пара турбины, включающее пробозаборный элемент в виде патрубка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, соединенный трубопроводом с сепаратором. соединенным с приемным измерительным баком жидкости, и пароотвод щий элемент , соединенный с паровым пространством сепаратора трубопроводом, отличающеес тем, что, с целью повьшени надежности и экономичности работы турбины путем повышени точности измерени и упрощени конструкции устройства, пароотвод щий элемент вьтолнен в виде патрубка, установленного на уровне пробозаборпого элемента и выполнеилого с отверстием , направленным в сторону, противоположную отверстию патрубка противозаборного элемента, а трубопровод, соедин ющий пароотводдщий элемент с паровым пространством сепаратора, установлен коаксиально и снаружи трубо провода, соедин ющего пробозаборньй элемент с сепаратором.A DEVICE FOR THE SELECTION OF SAMPLES OF A LIQUID FROM A WET PAIR, predominantly of a working steam of a turbine, including a sampling element in the form of a nozzle with an opening directed towards the flow of steam, connected to the separator by a pipeline. connected to the receiving measuring tank of the liquid, and the steam discharge element connected to the steam space of the separator by a pipeline, characterized in that, in order to increase the reliability and efficiency of the turbine by increasing the measurement accuracy and simplifying the design of the device, the steam discharge element is provided in the form of a pipe installed at the level of the sampling element and performed with a hole directed in the direction opposite to the hole of the nozzle of the anti-pickup element, and the pipeline is connected yuschy parootvoddschy element with a steam separator space, mounted coaxially and outside the tube wire connecting the sample probe element to the separator.

Description

00

СОWITH

Сй9 Sy9

Изобретение относитс к теплоэнергетике , в частности к пробоотборным устройствам, и может быть использовано на тепловых и.атомных электростанци х при анализе первичного конденсата рабочего пара турбины и при измерении степени влажности пара.The invention relates to a power system, in particular to sampling devices, and can be used at thermal and nuclear power plants in analyzing the primary condensate of a working steam turbine and in measuring the degree of humidity of steam.

В производственных исследовательский цел х часто необходимо отобрать пробу только жидкой фазы рабочего вещества, например, паровой турбины. Таким путем можно определить влажность рабочего пара турбины и содержание примесей первичного конденсата . В образующейс из пара первичной влаге концентрируютс все содержащиес в рабочем веществе соли, что делает ее агрессивной по отношению к металлу. Поэтому на основании с анализа первичного конденсата рабочего пара турбины можно разработать рекомендации по защите металла проточной части от коррозии и тем самым обеспечить повышение надежности и экономичности турбины. .For production research purposes, it is often necessary to sample only the liquid phase of the working substance, for example, a steam turbine. In this way, it is possible to determine the moisture content of the turbine operating steam and the impurity content of the primary condensate. In the primary moisture generated from the steam, all salts contained in the working substance are concentrated, which makes it aggressive towards the metal. Therefore, based on the analysis of the primary condensate of the working steam of the turbine, it is possible to develop recommendations for the protection of the metal of the flow path from corrosion and thereby ensure an increase in the reliability and efficiency of the turbine. .

Известно устройство дл отбора проб насыщенного пара котлов и Турбин , представл ющее собой пробоотборный элемент в виде патрубка с отверстием или несколькими отверсти ми направленными навстречу потоку параСA device for sampling saturated steam of boilers and turbines is known, which is a sampling element in the form of a nozzle with an opening or several openings directed towards the flow of steam.

Однако с помощью этого устройства дл анализа может бытью подготовлена только усредненна проба, включающа паровую и жидкую фазы. However, using this device for analysis, only an averaged sample can be prepared, including the vapor and liquid phases.

В известном пробоотборном устройстве вс забираема проба охлаждаетс и конденсируетс , что не позвол ет получить пробу жидкой фазы из влажного пара.In the known sampling device, the entire withdrawal sample is cooled and condensed, which prevents the sample from obtaining a liquid phase from wet vapor.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл отбора пробы жидкости из зоны влажного рабочего пара турбины включающее пробозаборный элемент в виде патрубка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, соединенный трубопроводом с сепаратором, соединенным с приемным измерительным баком жидкости, и пароотвод щий элемент, соединенный с паровым пространством cenapaTofja трубопроводом С2 Д.The closest to the proposed technical essence is a device for sampling a liquid from a turbine's wet working steam zone comprising a sampling element in the form of a nozzle with an opening directed towards the steam flow, connected by a pipe to a separator connected to a receiving measuring tank of liquid, and a steam removal element connected to the cenapaTofja steam space by the C2 D pipeline.

При прохождении пробы влажного пара по трубопроводу,соедин ющему про- V бозаборное устройство с сепаратором, имеет место дополнительна конденсаци пара, вследствие невозможностиWhen a sample of wet steam passes through the pipeline connecting the probe V to the intake device with the separator, additional vapor condensation takes place, due to the impossibility of

предотвращени потерь тепла в этом трубопроводе даже при хорошей его теплоизол ции, что снижает точность измерений и анализов пробы.prevention of heat losses in this pipeline even with its good thermal insulation, which reduces the accuracy of measurements and analyzes of the sample.

Используемый в качестве парового пароотвод щего элемента эжектор вл етс сложным устройством, требующим дп своего привода расход постороннего источника энергии.The ejector, used as a steam-vapor exhaust element, is a complex device that requires the flow of an external energy source for the drive.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и экономичности работы турбины путем повышени точности измерений и упрощение конструкции устройства.The aim of the invention is to increase the reliability and economy of turbine operation by increasing the measurement accuracy and simplifying the design of the device.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл отбора проб жидкости из влажного пара, преимущественно рабочего пара турбины, включающем пробозаборный элемент в виде патрубка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, соединенный трубопроводом с сепаратором, соединенным с приемным измерительным баком жидкости, и пароотвод щий элемент, соединенный с паровым пространством сепаратора трубопроводом, пароотвод щий элемент выполнен в виде патрубка , установленного на уровне пробозаборного элемента и выполненного с отверстием , направленным в сторону, противоположную отверстию патрубки протикозаборного элемента, а трубопровод , соедин ющий пароотвод щий элемент с паровым пространством сепаратора , установлен коаксиально и снаружи трубопровода, соедин ющего пробоЗаборный элемент сепаратором.This goal is achieved by the fact that in a device for sampling liquids from wet steam, mainly turbine working steam, which includes a sampling element in the form of a nozzle with an opening directed towards the steam flow, is connected by pipeline with a separator, connected to a receiving measuring tank of liquid, and an element connected to the vapor space of the separator by a pipe; the vapor outlet element is designed as a nozzle installed at the level of the sampling element and provided with an opening it directed to the side opposite the hole nozzles protikozabornogo element, and a conduit connecting said steam discharge pipe conductive element with a steam separator space, mounted coaxially and outside the conduit connecting the sample probe element separator.

Установка патрубка пароотвод щего элемента на уровне патрубка пробозаборного элемента позвол ет осуществить отвод отсепарированного пара в ту же ступень давлени турбины, откуда отбираетс проба, что обеспечивает посто нство давлени в пробоотборной системе и тем самым предотвращает изменение влажности отбираемой пробы. Направление отверсти патрубка пароотвод щего элемента в сторону , противоположную отверстию патрубка пробозаборного элемента, обеспечивает перемещение пара через пробозаборное устройство вследствие преобразовани динамического напора проход щего по турбине влажного пара в статический напор и эжектирующего эффекта, возникающего в пароотвод щем элементе. Установка трубопровода, соедин ющего пароотвод щий эле3 . 11 мент с паровым пространством сепара- тора, снаружи и коаксиально трубопроводу , соедин ющему пробозаборный элемент с сепаратором, обеспечивает доставку к сепаратору пробы пара с влажностью, соответствующей влажности исходного пара, вследствие высокого значени теплоты парообразовани сухого насьщенного пара, проход щего по наружному трубопроводу. На чертеже представлена схема устройства дл отбора проб жидкости из влажного пара. Устройство включает пробозаборный элемент 1, вьтолненный в виде патрубка с отверстием, направленным навстре чу потоку пара, сепаратор 2, соединенный с пробозаборным элементом трубопроводом 3 с арматурой 4, приемный измерительный бак 5 жидкости, соединенный с сепаратором трубопроводом 6 с арматурой 7, пароотвод щий элемент 8, выполненный в виде патрубка , установленный в той же ступени давлени , из которой отбираетс проба , с отверстием, направленным в сторону , противоположную направлению дви жени потока пара, соединенный с паро вь|м пространством сепаратора 2 трубопроводом 9, выполненным в виде наружной рубашки трубопровода 3, с арматурой 10. Сепаратор 2 соединен с измери тельным 6dKOM 5 трубопроводом 11 с арматурой 12, служащим дл выравнивани давлени при сливе жидкости, так как давление в области влажного пара турбины ниже атмосферного. Измерительный бак 5 снабжен трубопроводом 13 с вентилем дл соединени с атмосферой при удалении жидкости из бака 5 через трубопровод 14. Устройство работает следующим образом. Проба проходит по внутреннему трубопроводу 3 и попадает в сепаратор 2, где происходит отделение капель жидкости. Отделенна в сепараторе влага за счет силы гравитации собираетс в нижней части внутреннего сосуда сепаратора и затем путем перио дического открыти арматуры 7 трубопровода 6 и арматуры 12 трубопровода 11 направл етс в бак 5. Отсепарированный сухой пар поступает в трубопровод 9 и через отверстие пароотвод щего элемента 8 сбрасываетс в рабочий пар турбины. Пар, попадающий в наружный трубопровод 9, вл етс сухим насьш енным 9 паром, поэтому потери тепла через теплоизол цию трубопровода 9 не вызывают изменени температуры этого пара , а лишь частичную его конденсацию. Таким образом обеспечиваетс стабильность влажности пробы пара, подводимой к сепа эатору. Прокачка пробы в предлагаемом устройстве осуществл етс вследствие преобразовани динамического напора влажного пара в статическое давление и эжектирующего эффекта, возникающего в пароотвод щем элементе. Расчет дополнительного давлени ( за счет динамического напора влажного пара при скорости движени его (/ 100 - 150 м/с по формуле - . где J - плотность среды, показывает, что эта величина составл ет 0,1-0,2 бар. Таким образом, в устройстве обеспечиваетс возможность прокачки пробы без дополнительных сложных устройств и расхода энергии, а отвод пара в ту же ступень давлени , откуда отбираетс проба, обеспечивает посто нство давлени в пробоотборной системе и тем самым предотвращает изменение влажности отбираемой пробы. Представительность пробы жидкости, получаемой из влажного пара, обеспечивает высокую точность анализа примесей первичного конденсата и измерени влажности пара (последнее осуществл етс дополнительной установкой расходомера на трубопроводе пробы влажного пара). Тем самым достигаетс повьшение надежности и экономичности турбинной установки, Технико-экономический эффект от использовани изобретени определ етс возможностью в результате более . точного измерени влажности уменьшить количество влаги, направл ющейс в сторону рабочего колеса и оказывающей тормоз щее действие на лопатки , а следовательно уменьшить потери ощности от вгажности. Получение олее точных данных по составу приесей первичной влаги рабочего пара озвол ет на более высоком уровне проодить режим химической подготовки абочей среды, что уменьшает коррозию эрозию металла проточной части. роме того, снижаютс потери мощности т шероховатости поверхностей проочной части.The installation of the steam discharge element at the level of the sampling element nozzle allows the separation of the separated steam to the same pressure level of the turbine from which the sample is taken, which ensures that the pressure in the sampling system is constant and thus prevents a change in the humidity of the sample being taken. The direction of the orifice of the steam exhaust pipe in the direction opposite to the aperture of the sampling gas nozzle moves the steam through the sampling device by converting the dynamic pressure of the wet steam passing through the turbine into a static pressure and the ejecting effect occurring in the steam exhaust element. Installation of the pipeline connecting the steam discharge element 3. 11 coping with the separator's vapor space, outside and coaxially to the pipeline connecting the sampling element to the separator, ensures that a sample of steam with humidity corresponding to the moisture of the original steam is delivered to the separator due to the high value of the heat of vaporization of the dry saturated steam passing through the external pipeline. The drawing shows a diagram of a device for sampling liquids from wet steam. The device includes a sampling element 1, completed in the form of a pipe with a hole directed towards the steam flow, a separator 2 connected to the sampling element by pipeline 3 with an armature 4, a receiving measuring tank 5 of the liquid connected to the separator by a pipe 6 with an armature 7, a steam discharge element 8, made in the form of a nozzle, installed in the same pressure stage from which a sample is taken, with a hole directed in the direction opposite to the direction of movement of the steam flow, connected to steam separator 2 with pipe 9, made in the form of an outer jacket of pipe 3, with fittings 10. Separator 2 is connected to measuring 6dKOM 5 by pipe 11 with fittings 12, which serve to equalize the pressure when draining the liquid, because the pressure in the turbine is below atmospheric vapor . The measuring tank 5 is provided with a pipeline 13 with a valve for connection with the atmosphere when the liquid is removed from the tank 5 through the pipeline 14. The device operates as follows. The sample passes through the internal pipeline 3 and enters the separator 2, where the separation of liquid droplets. The moisture separated in the separator due to the force of gravity is collected in the lower part of the internal vessel of the separator and then by periodically opening the armature 7 of the pipeline 6 and the armature 12 of the pipeline 11 is directed to the tank 5. The separated dry steam enters the pipeline 9 and through the vent hole 8 discharged into turbine operating steam. The steam entering the outer pipe 9 is dry, fixed 9 steam, therefore the heat loss through the heat insulation of the pipe 9 does not cause a change in the temperature of this steam, but only partial condensation. This ensures the stability of the moisture content of the steam sample supplied to the sepaator. The sample is pumped in the proposed device due to the conversion of the dynamic pressure of wet steam into static pressure and the ejecting effect that occurs in the steam discharge element. The calculation of the additional pressure (due to the dynamic pressure of the wet steam at its speed of movement (/ 100 - 150 m / s by the formula - where J is the density of the medium, indicates that this value is 0.1-0.2 bar. Thus The device provides the ability to pump the sample without additional complicated devices and energy consumption, and removing the steam to the same pressure level from which the sample is taken ensures the pressure in the sampling system is constant and thus prevents the sample from changing its humidity. liquid obtained from wet steam provides high accuracy analysis of the impurities of the primary condensate and measurement of the moisture of the vapor (the latter is accomplished by additional installation of the flow meter on the pipeline of the sample of wet steam). The possibility, as a result, of a more accurate moisture measurement is to reduce the amount of moisture directed towards the impeller and provide s inhibitory effect on the blade and therefore reduce loss of oschnosti vgazhnosti. Obtaining more accurate data on the composition of the primary moisture admixtures of the working steam allows a higher level of chemical conditioning of the working environment, which reduces corrosion by erosion of the metal of the flow part. In addition, the power loss of the surface roughness of the flow-through part is reduced.

S т Влажньш лорS t Wet ENT

Claims

DEVICE FOR SELECTING LIQUID SAMPLES FROM WET VAPOR, mainly turbine working steam, including a sampling element in the form of a nozzle with an opening directed towards the steam stream, connected by a pipeline to a separator connected to a receiving liquid measurement tank, and a steam outlet connected to the separator vapor space by a pipeline characterized in that, in order to increase the reliability and efficiency of the turbine by increasing the accuracy of measurement and simplifying the design of the device, steam The drawer element is made in the form of a nozzle installed at the level of the sampling element and made with an opening directed to the side opposite to the opening of the nozzle of the intake element, and the pipeline connecting the steam outlet element with S8 vapor space of the separator is installed coaxially and outside the pipeline connecting the sampling element with a separator.

ё