устройство для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара

Формула изобретения

Устройство для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара, содержащее: паропровод с измерителем давления и устройством для отбора пробы пара; теплоизолированный сосуд; линию отбора пробы пара из паропровода в сосуд с измерителем давления, с регулирующей и отсекающей арматурой; линию подачи воды в сосуд с измерителями расхода, давления, температуры, с регулирующей и отсекающей арматурой; линию отвода воды из сосуда с измерителями давления, расхода и температуры; вычислитель с подключенными входными и выходными сигналами; содержит: измеритель расходного параметра потока, например сужающее устройство в паропроводе, с измерителем перепада давления; и измеритель температуры потока.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической физике, а именно к области контроля параметров влажного пара, и может быть использовано для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара.

Уровень техники

Аналогом изобретения является устройство для контроля расхода паровой фазы потока влажного пара, содержащее паропровод; сужающее устройство в паропроводе, с измерителем перепада давления; и измеритель температуры потока [Кузнецов Ю.Н., Певзнер B.Н., Толкачев В.Н. Измерение насыщенного пара сужающими устройствами - Теплоэнергетика, 1980, № 6, с.62-64].

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков аналога: «содержащее паропровод; сужающее устройство в паропроводе, с измерителем перепада давления; и, измеритель температуры потока».

Недостатками аналога является то, что:

А. Известное устройство обеспечивает контроль массового расхода только паровой фазы потока влажного пара.

Б. Известное устройство не контролирует значение тепловой мощности потока влажного пара.

В. Известное устройство не контролирует значение энтальпии и степени сухости потока влажного пара.

Прототипом изобретения является устройство для контроля степени сухости потока влажного пара, содержащее:

паропровод, с измерителем давления и устройством для отбора пробы пара;

теплоизолированный сосуд;

линию отбора пробы пара из паропровода в сосуд, с измерителем давления, с регулирующей и отсекающей арматурой;

линию подачи воды в сосуд, с измерителями расхода, давления, температуры, с регулирующей и отсекающей арматурой;

линию отвода воды из сосуда, с измерителями давления, расхода и температуры;

вычислитель, с подключенными входными и выходными сигналами

[описание изобретения к патенту РФ № 2380694, приоритет изобретения от 15.05.2008 г. Заявка № 2008119269].

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: «содержащее:

паропровод, с измерителем давления и устройством для отбора пробы пара;

теплоизолированный сосуд;

линию отбора пробы пара из паропровода в сосуд, с измерителем давления, с регулирующей и отсекающей арматурой;

линию подачи воды в сосуд, с измерителями расхода, давления, температуры, с регулирующей и отсекающей арматурой;

линию отвода воды из сосуда, с измерителями давления, расхода и температуры;

вычислитель, с подключенными входными и выходными сигналами».

Недостатком прототипа является то, что;

А. Устройство не контролирует параметры тепловой мощности и массового расхода потока влажного пара.

Сущность изобретения

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устройство для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

А. Контроль тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее

паропровод, с измерителем давления и устройством для отбора пробы пара;

теплоизолированный сосуд;

линию отбора пробы пара из паропровода в сосуд, с измерителем давления, с регулирующей и отсекающей арматурой;

линию подачи воды в сосуд, с измерителями расхода, давления, температуры, с регулирующей и отсекающей арматурой;

линию отвода воды из сосуда, с измерителями давления, расхода и температуры;

вычислитель, с подключенными входными и выходными сигналами;

содержит:

измеритель расходного параметра потока, например сужающее устройство в паропроводе, с измерителем перепада давления; и измеритель температуры потока.

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

измеритель расходного параметра потока, например, - сужающее устройство в паропроводе, с измерителем перепада давления; и, измеритель температуры потока».

Таким образом, задача изобретения решена.

Перечень фигур чертежей

Рис.1. Схема устройства для контроля тепловой мощности, массового расхода, энтальпии и степени сухости потока влажного пара.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

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

Это устройство содержит:

- паропровод 1, с устройством для отбора пробы 3, с измерителем расходного параметра 4 и измерителями статического давления 2, температуры 5;

- теплоизолированный сосуд 10;

- линию 6 отбора пробы пара из паропровода в сосуд, с отсекающей 7 и регулирующей 8 арматурой, с измерителем давления 9;

- линию 11 подачи воды в сосуд, с измерителями давления 15, расхода 16, температуры 17, с регулирующей 18 и отсекающей 14 арматурой;

- линию 12 отвода воды из сосуда, с измерителями давления 19, расхода 20, температуры 21;

- вычислитель 22, с подключенными входными и выходными сигналами.

В паропроводе 1 течет контролируемый поток влажного пара. От источника - это насыщенный или перегретый пар, у потребителей - это влажный пар с неизвестным значением параметров потока.

Через линию отбора 6, с регулируемым дросселем 8, в сосуд 10, заполненный проточной водой, поступает и конденсируется проба пара. Через линию 11 в сосуд подается вода. Через линию 12 из сосуда отводится смесь исходной воды с конденсатом пара.

Пример контроля параметров потока влажного пара

Измеряемые параметры:

- давление в паропроводе влажного пара Р₂ =11,2 мПа;

- расход паровой фазы контролируемого потока G₄=8,45 т/час;

- расход в линии подачи воды в сосуд G₁₆=300 кг/час;

- температура в линии подачи воды в сосуд t₁₇=15,0°C;

- давление в линии отвода воды из сосуда P₁₉ =0,5 кг/см²;

- расход в линии отвода воды из сосуда G₂₀=360 кг/час;

- температура в линии отвода воды из сосуда t₂₁=90,0°С.

Вычисляемые параметры потока и промежуточные величины:

1. Массовый расход пробы влажного пара конденсируемой потоком воды в сосуде 10

2. Тепло конденсируемой пробы влажного пара

3. Энтальпия потока влажного пара

4. Теплосодержание воды в точке кипения при давлении в паропроводе

5. Теплота парообразования в килограмме потока влажного пара

6. Скрытая теплота парообразования при давлении в паропроводе

7. Степень сухости потока влажного пара

Перед устройством

8. Массовый расход потока влажного пара

G=G₄/X=8,45/0,43=19,65 т/час

9. Тепловая мощность потока влажного пара

10. Тепловая мощность, уходящая из паропровода в емкость

После устройства

Массовый расход потока влажного пара без уходящей пробы пара

G=19,65 т/час - 0,06 т/час = 19,59 т/час

Тепловая мощность потока влажного пара без тепла, уходящего с пробой пара

W=10,63 мВт - 0,0325 мВт = 10,5975 мВт

11. Горячая вода из емкости

- температура 90°С

- тепловая мощность 0,0325 мВт

- массовый расход 360 кг/ч + водопровода 300 кг/ч + из паропровода 60 кг/ч).