SU905761A1 - Силова оболочка контуров циркул ции теплоносителей - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к средстваи теплоэнергетики и может быть использовано в энерг9блоках различной мощйости с автоматическим контролем надежности их функционировани .

Известны силовые оболочки контуров циркул ции теплоносителей, содержащие контура газовых и паровых теплоносителей, дл  обеспечени  надежности которых контролируетс  температура и давление газа и пара lJ.

Недостатком таких силовых оболочек  вл етс  бесконтрольность состо ни  структуры материала, разъемных и неразъемных соединений, что не обеспечивает возможность предупреждени  аварийных ситуаций.

Наиболее близкий к предложенному по технической сущности  вл етс  силова  оболочка контуров циркул ции теплоносителей, содержаща  корпуса теплообменников и соединенные с ними трубопроводы, В них контролируютс 

температура и давление теплоносителей 2J.

Недостатком этих силовых оболочек  вл етс  неоднозначное определение состо ни  структуры материала, разъемных и неразъемных соединений в силовой оболочке, что не позвол ет прин ть соответствующие, меры дл  предупреждени  снижени  надежности функционировани .

10

Цель изобретени  - повышение надежности функционировани .

Цель достигаетс  тем, что силова  оболочка снабжена индуктивным возбудителем с замкнутым магнитопроводом

IS переменного тока в силовой оболочке и преобразовател ми состо ни  металла в электрические сигналы, установленными над поверхностью силовой оболочки и св занными с этими преобразовател ми блоками обработки си|- налов.

Кроме того, преобразователи выполнены в виде тороидально намотанных катушек индуктивности, выполненных с возможностью охвата по крайней ме ре одной из указанных зон. С целью повышени  достоверности контрол  ферромагнитных силовых обо лочек, преобразователи выполнены в виде проходных и накладных катушек индуктивности, взаимодействующих с магнитными шумами в одной из указан ных зон. 8 р де случаев преобразователи также могут быть выполнены в виде элементов, чувствительных к механическим и акустическим колебани м. Силова  оболочка также снабжена автоматической системой регулировани  режимом работы по крайней мере одного из типов преобразователей по сигналам другого типа. Силова  оболочка снабжена устрой ством сканировани  по крайней мере одной из указанных зон, св занным с преобразовател ми. На чертеже представлена часть предложенной силовой оболочки. Силова  оболочка содержит трубопроводы 1 и 2 и корпуса теплообменников (не обозначены). Кроме того она состоит из источника 3 переменного тока с регулируемыми на выходе амплитудой и частотй, тороидально намотанной возбуждающей катушки k индуктивности на .замкнутом магнитопроводе 5 выполненном разъемным, измерительных преобразователей 6 магнитного пол , например катушек индуктивности, преобразователей 7 электрического пол , например контактных щупов, преобразователей 8 механических колебаний трубопровода например пьезоаксельрометров, и пре образователей 9 чувствительных к акустическим колебани м (акустической эмиссии), например пьезоэлектри ческих, линии св зи 10, блоков 1115 обработки сигналов, выполненных с возможностью хранени  информации и вычислени  ее изменений во времени , (блок 11 обработки сигналов (БОС) измерительнь1х преобразователей магнитного пол , выполненный с регулируемым коэффициентом передачи обратно пропорциональным частоте сигнала, БОС 12 магнитных шумов,так же регистрируемых измерительными преобразовател ми магнитного пол , БОС 13 измерительных преобразователей электрического пол , БОС И пре образователей сигналов механически колебаний трубопровода, БОС 15 преобразователей сигналов акустической эмиссии), блоков 16-20 представлени  информации, дополнительных замкнутых магнитопроводов 21 - 23 с тороидально намотанными катушками индуктивности 2Ц - 2Ь, коммутатора 27,, измерител  28 тока, задатчика 29 тока , блока 30 сравнени , переключател  31у дополнительной катушки 32, охватывающей замкнутый магнитопровод 5, блок 33 измерени  напр жени , индикатор Зь фазометр 35, блок 36 сравнени , задатчик 37 фазы, блок 38 измерени  напр жени  на выходе источника 3 переменного тока. Преобразователи 6-9  вл ютс  преобразовател ми состо ни  металла, разъемных и неразъемных соединений в элект рические сигналы. Кроме того, над поверхностью силовой оболочки установлены преобразователи 39 . 70 аналогичные преобразовател м 6 - 9. Устройство работает следующим образом. Силова  оболочка контуров циркул ции теплоносителей, в частности трубопроводы 1 и 2, в процессе функционировани  находитс  под комплексом термодинамических и механических нагрузок. Последние сказываютс  на состо нии металла, из которого выполнена силова  оболочка, и разъемных и неразъемных соединений. Тороидально намотанна  катушка 4 на магнитопроводе 5 по существу  вл етс  первичной обмоткой трансформатора, эквивалентным коррткозамкнутым витком которого  вл ютс  электрически замкнутые элементы и узлы силовой оболочки. При возбуждении катушки 4 от генератора 3 в указанном короткозамкнутом витке создаетс  ток, компоненты которого распредел ютс  по закону Кирхгофа по узлам и элементам силовой оболочки. Взаимодействие этих Компонентов с узлами и элементами силовой оболочки характеризует состо ние их материала и разъемн1 х и неразъемных соединений. Это взаимодействие выражаетс  в параметрах распределенного вдоль и по периметру оболочки магнитного пол , магнитных шумов (дл  фе зромагнитных материалов), акустической эмиссии (вследствие магнитоакустического эффекта ) и механических колебаний.

Таким оОразом, преоЬразователи 6 - 9 и 39 70, реагирующие на указанные параметры соответствующим уровнем и спектром выходных электрических сигналов, информируют О соето нии металла, разъемных и неразъемных соединений, так как при изменении этого состо ни  измен етс  и соотношение между указанными компонентами тока. В блоках 11-20 производитс  обработка сигналов преобразователей и выделение из них информации , удобной дл  визуального наблюдени  и передачи в виде соответствующих команд.

Интегральна  оценка качества трубопровода может быть получена путем регистрации изменений магнитного потока через дополнительную катушку 32,-которые определ ютс  в результа те измерени  ее напр жени  с помощью блока 33 измерени  непр жени  и индикатора З.

Интегральна  оценка соответствующих участков трубопровода производитс  путем измерени  величины тока в соответствующих ветв х электрически замкнутых контуров с помощью соответствующих магнитопроводов 21 23 , катушек индуктивности - 26, коммутатора 27 и измерител  28 тока.

Дл  обеспечени  равномерной чувствительности устройства к неоднородност м на различных участках разветвленных трубопроводов рекомендуетс  использовать систему автоматического регулировани  режимом работы одного из преобразователей по сигналам другого, котора  работает следующим образом. Коммутатор 27, соединенный с катушками индуктивности 2k - 26, подключает катушку, например , 2k, взаимодействующую с током в контролируемом участке трубопровода 2, с блоком 30 сравнени , другой вход которого подключен к задатчику 29 тока. Сигнал с выхода блока 30 сравнени , пропорциональный разности между величинами тока задатчика 29 и тока в контролируемом участке трубопровода , поступает на управл ющий вход источника 3 переменного тока, в результате чего устанавливаетс  заданна  величина тока.

Дл  обеспечени  возможности интегральной оценки качества соответствующих участков трубопровода имеетс  возможность отключени  авторегулировки с помощью переключател 

31. При включенной авторегулировке интегральна  оценка качества трубог провода может быть получена по напр жению на выходе ис очника 3 переменного тока, измеренному с помощью блока 38 измерени  напр жени .

Дл  обеспечени  неизменной чувствительности устройства к неоднородност м при вариации электрофизических и геометрических свойств трубопроводов из-за изменени , например, температуры трубопроводов, рекомендуетс  использовать систему автоматического регулировани  частоты тока возбуждени , котора  работает следующим образом. Напр жение с дополнительной измерительной катушки индуктивности 32 поступает на вход фазометра 35 сигналы с выхода фазометра 35 и задатчика 37 фазы поступают на входы блока Зб сравнени , напр жение с выхода которого поступа ет на управл ющий вход источника переменного тока, в результате устанавливаетс  требуема  частота тока источника. При неизменной величине фазы напр жени  вариации частоты тока возбуждени  на абсолютную чувствительность устройства не сказываютс если блок 11 обработки сигнала выполнить с регулируемым коэффициентом передачи, обратно пропорциональным частоте тока возбуждени .

Дл  оценки качества трубопровода целе(;ообразно использовать дополнительную информацию о распределении параметров электрического пол . Функци  распределени  параметров электрического пол  определ етс  с помощью измерительных преобразователей , например, контактных щупов,размещенных на внешней и(или)внутренней поверхност х трубопровода. Сигнал, полученный соответствующими преобразовател ми , поступает по линии св зи 1 О в блок 12 обработки сигнала в этих преобразователей, откуда информаци  поступает в блок 17 представлени  информации.

В р де случаев используетс  устройство сканировани  зон контрол , которое выполнено в виде механизма дл  перемещени  преобразователей по заданной траектории относительно поверхности силовой оболочки.

Claims (2)

1. Целесообразно также использовать многочастотный или импульсный источник 3 переменного тока. При этом информативность контрол  повышаетс . 79 так как увеличиваетс  количество параметров тока, определ ющих его взаи модействие с узлами и элементами силовой оболочки. Формула изобретени  1. Силова  оболочка контуров циркул ции теплоносителей, содержаща  корпуса теплообменников и соединенные с ними трубопроводы, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности функционировани , она снабжена индуктивным возбудителем с замкнутым магнитопроводом переменного тока в силовой оболочке и преобразовател ми состо ни  металла в электрические сигналы, установ ленными над поверхностью силовой оболочки, и св занными с этими преобразовател ми блоками обработки сигналов, 2. Оболочка по п. 1, о т л и чающа с  тем, что преобразователи выполнены в виде тороидально намотанных катушек индyктивнoctи, выполненных с возможностью охвата по крайней мере одной из указанных зон. 1 3. Оболочка по п. 1, о т л и чающа с  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол  ферромагнитных силовых оболочек, преобразователи выполнены в виде приходных и накладных катушек индуктивности , взаимодействующих с магнитными шумами в одной из указанных зон. , Оболочка по п. 1, о т л и чающа с  тем, что преобразователи выполнены в виде элементов, чувствительных к механическим и акустическим колебани м. 5.Оболочка по пп. 1 - , о т личающа с  тем, что она снабжена автоматической системой ре гулировани  режимом работы по крайней мере одного из типов преобразователей по сигналам другого типа. 6.Оболочка по пп. 1 - 5, о т личающа с  тем, что она снабжена устройством сканировани  по крайней мере одной из указанных зон, св занным с преобразовател ми. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 12739, кл. F 01 К П/02, 1928.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 387131, кл. F 01 К 11/00, 1970 ( прототип).