устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара

Формула изобретения

Устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара, содержащее: паропровод с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора; вычислитель с подключенными выходами измерителей содержит: турбулизатор потока; участок постоянного сечения потока, содержащий приемники всех измерителей, расположенный за турбулизатором; плоское сечение потока, содержащее все входы приемников измерителей.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля технологических параметров, и может быть использовано для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Уровень техники

Аналогом изобретения является устройство для контроля параметров влажного пара [А.с. СССР № 1046665. Способ определения степени сухости влажного пара; Коваленко А.В., Кипнис С.Г., Аржанов Ф.Г.; приоритет от 02.10.1980 г.; зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 08.06.1983 г.], содержащее:

паропровод с измерителями статического давления, динамического разрежения и приращения количества движения потока;

вычислитель, с подключенными выходами измерителей.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков аналога: «паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения; вычислитель, с подключенными выходами измерителей».

Недостатком прототипа является:

A. Недостаточная точность контроля степени сухости влажного пара.

Прототипом изобретения является устройство для контроля параметров влажного пара [Патент РФ № 1742698. Устройство для контроля параметров потока влажного пара; Коваленко А.В.; приоритет от 14.09.1990 г.; зарегистрировано в Государственном реестре изобретений 18.05.1993 г.], содержащее:

паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора;

вычислитель, с подключенными выходами измерителей.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора;

вычислитель, с подключенными выходами измерителей».

Недостатком прототипа является:

A. Недостаточная точность контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устройство для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

A. Повышение точности контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов влажного пара.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее

паропровод, с измерителями статического давления, динамического разрежения и динамического напора; вычислитель, с подключенными выходами измерителей;

содержит:

турбулизатор потока; участок постоянного сечения потока, содержащий приемники всех измерителей, расположенный за турбулизатором; плоское сечение потока, содержащее все входы приемников измерителей.

Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, выражаются следующей совокупностью признаков: «содержит:

турбулизатор потока;

участок постоянного сечения потока, содержащий приемники всех измерителей, расположенный за турбулизатором;

плоское сечение потока, содержащее все входы приемников измерителей».

Таким образом, задача изобретения решена.

Перечень чертежей

Рис.1. Схема устройства для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расходов потока влажного пара.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На рис.1. показана схема реализации предлагаемого устройства для контроля степени сухости, энтальпии, теплового и массового расхода потока влажного пара.

Это устройство содержит:

- паропровод 1, с измерителями статического давления 2, динамического разрежения 3 и динамического напора 4;

- вычислитель 7, с подключенными выходами измерителей 2, 3, 4.

- турбулизатор потока 5;

- участок постоянного сечения, содержащий приемники измерителей, расположенный за турбулизатором 5 (в пределах горизонтальных участков приемников 3 и 4 между отметками Z₁, Z₂);

- плоское сечение (сечение A-A), на участке постоянного сечения потока за турбулизатором, содержащее все входы приемников измерителей.

Приемные окна измерителей статического давления 2, динамического разрежения 3, динамического напора 4 расположены практически в одной плоскости поперечного сечения потока (сечение A-A). Площадь сечения потока в пределах между отметками Z ₁, Z₂ сохраняет постоянное значение. То есть предложено взаимное положение и форма приемников измерителей, не оказывающих влияние на поток в зоне измерений. Кроме отмеченного важно и то, что все приемники измерителей находятся в плоскости одного сечения потока.

Турбулизатор 5 обеспечивает равномерное распределение фаз по сечению и равенство скоростей их движения в пределах участка паропровода между отметками Z ₁, Z₂. Иными словами, турбулизатор 5 обеспечивает «за собой» наличие турбулизированного участка потока влажного пара, на котором жидкая дисперсная фаза равномерно распределена по всему сечению потока и скорости движения обеих фаз равны.

По сигналу измерителя статического давления 2 (P _cm) определяют табличные параметры теплоносителя:

- плотность паровой фазы;

' - плотность жидкой фазы;

i - энтальпия паровой фазы;

i' - энтальпия жидкой фазы.

По сигналам измерителей динамического разрежения ( P_p) и динамического напора ( P) для участка постоянного сечения потока, расположенного за турбулизатором (C=1, S=1), определяют истинное объемное паросодержание ( ):

где: P_p - сигнал измерителя динамического разрежения;

k_p - коэффициент сигнала измерителя динамического разрежения;

P - сигнал измерителя динамического напора;

k - коэффициент сигнала измерителя динамического напора;

C - параметр скольжения фаз;

S - отношение истинных скоростей фаз.

Расходная плотность потока в пределах «гомогенизированного» измерительного участка соответствует «местной плотности» потока (C=1, S=1):

Степень сухости (%) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):

Энтальпия (i) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):

Массовый расход (G) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):

Тепловой расход (Q) контролируемого потока влажного пара (C=1, S=1):