КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР НАЛИЧИЯ ЖИДКОСТИ В ПАРЕ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения содержания наличия жидкости в паре, находящемся при повышенном давлении, например, в паровых котлах и испарителях, и имеющем солесодержание, отличное от солесодержания жидкости, попадающей в него, например, при нарушении нормального режима работы котлов и испарителей.
Наиболее близким техническим решением к полезной модели является кондуктометрический датчик, содержащий систему охлаждения в виде змеевика с внутренней полостью для циркуляции охладителя и измерительные электроды с межэлектродным пространством, где собирается конденсат (а.с. SU №611144, G01N 27/02, 1978). Жидкость в паре определяют при ее наличии по изменению солесодержания конденсата чистого пара, которое определяется по известной зависимости солесодержания от электропроводности и температуры, измеряемыми датчиком (Мартынова О.И. и др. Химический контроль на тепловых и атомных электростанциях. - М.: Энергия, 1980, с.156-169).
В указанном устройстве отсутствует возможность проверки достоверности показаний датчика, размещенного в контролируемой среде - паре, не прибегая к его демонтажу с места установки, что снижает точность измерений и увеличивает эксплуатационные затраты.
Задачей полезной модели является снижение эксплуатационных затрат.
Техническим результатом является повышение точности измерений.
Технический результат достигается тем, что кондуктометрический сигнализатор наличия жидкости в паре характеризуется тем, что он содержит систему охлаждения, измерительную ячейку, в которую стекает конденсат, с расположенными в ней измерительными электродами и термопарой, и трубку, соединенную одним концом с измерительной ячейкой, а другим - с атмосферой через вентили, холодильник и измерительную ячейку кондуктометра, расположенные вне камеры (парового пространства).
Отличием является наличие трубки, соединенной одним концом с измерительной ячейкой датчика, а другим - с атмосферой через вентили, холодильник и измерительную ячейку кондуктометра, расположенные вне парового пространства.
Устройство может быть снабжено защитным козырьком, размещенным над змеевиком.
Система охлаждения может быть выполнена в виде змеевика с внутренней полостью для циркуляции охладителя.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 кондуктометрический сигнализатор изображен в разрезе.
Основным элементом сигнализатора является кондуктометрический датчик, в котором внешний и внутренний измерительные электроды 1 и 2 выполнены в виде соосных цилиндров, разделенных изолятором 3, пространство между которыми образует измерительную ячейку 4. Над измерительной ячейкой на одной оси с внутренним измерительным электродом 2 размещен змеевик 5, имеющий внутреннюю полость для циркуляции охладителя. Под змеевиком 5 укреплена воронка 6 для сбора конденсата пара, стекающего с поверхности змеевика 5, и подачи его в измерительную ячейку 4 датчика. Во внутренней полости внутреннего измерительного электрода 2 размещена трубка 7, нижний конец которой выведен через отверстие в нижней части внутреннего измерительного электрода 2 и герметизирован с помощью сварки. Верхний конец трубки 7 сообщается с атмосферой через вентиль 8 и подсоединен через вентиль 9 к холодильнику 10, соединенному трубкой с измерительной ячейкой кондуктометра 11. Во внутренней полости внутреннего измерительного электрода 2 размещена также термопара 12 в герметичном чехле, чувствительный элемент которой располагается в средней части измерительной ячейки.
Чехол термопары 12 выполнен в виде трубки 13 с донышком, пропущенной нижним концом через отверстие в во внутреннем измерительном электроде 2. Место соединения трубки 13 и электрода 2 герметизировано сваркой.
Над змеевиком 5 может быть размещен козырек 14, предохраняющий от попадания в пространство между электродами 1 и 2 продуктов коррозии в виде твердых частиц окалины со стенки трубопровода в месте установки кондуктометрического сигнализатора.
Кондуктометрический сигнализатор работает следующим образом.
Кондуктометрический сигнализатор располагают в паровом пространстве, например, паровом котле. Перед началом замеров через внутреннюю полость змеевика 5 пропускают охладитель. Исследуемая среда - пар конденсируется на поверхности змеевика 5 и конденсат пара стекает в воронку 6, а из нее - в пространство между измерительными электродами 1 и 2 (измерительную ячейку 4 датчика) и заполняет его. Конденсат пара из измерительной ячейки 4 датчика под действием давления пара, превышающего атмосферное, через трубку 7 и вентиль 9 отводится в холодильник 10, где его температуру уменьшают до температуры измерения электропроводности, например, 25°С, а затем - в измерительную ячейку кондуктометра 11.
При отсутствии в паре капель жидкости показания измерительных приборов, подключенных к измерительным ячейкам датчика и кондуктометра 11 согласуются между собой. При появлении в контролируемом паре капель жидкости показания датчика и кондуктометра 11 также согласуются, однако солесодержание конденсата повышается и электропроводность его увеличивается. Если величины солесодержания и электропроводности выходят за допустимые пределы, например, при аварийных режимах работы парогенератора, то срабатывает система аварийной защиты парогенератора.
При появлении налета окислов железа показания датчика и кондуктометра 11 не согласуются, так как налет окислов на поверхности электродов 1 и 2 увеличивает электрическое сопротивление пространства между электродами 1 и 2. Это служит сигналом для проведения кислотной промывки электродов 1 и 2 через трубку 7 и открытый вентиль 8 до получения согласованных показаний измерительных приборов датчика и кондуктометра 11.
При попадании в пространство между измерительными электродами 1 и 2 твердых частиц окалины, уменьшающих его электрическое сопротивление, показания измерительных приборов, подключенных к измерительным ячейкам датчика и кондуктометра 11 не согласуются. В этом случае открывают вентиль 8 и под действием избыточного давления пара конденсат пара вместе с частицами окалины выбрасывается из ячейки датчика. Кроме того, выполняют промывку ячейки датчика через трубку 7 и открытый вентиль 8 водой под давлением, превышающим давление контролируемого пара, до получения согласованных показаний измерительных приборов датчика и кондуктометра 11.
Размещенная за пределами парового пространства кондуктометрическая ячейка кондуктометра 11, через которую проходит охлажденный до 25°С конденсат пара из измерительной ячейки датчика, а также наличие трубки 7 позволяет обнаружить налет окислов на поверхности электродов 1 и 2, а также обнаружить наличие в пространстве между измерительными электродами 1 и 2 твердых частиц окалины и провести промывку электродов 1 и 2 и ячейки 4 датчика через трубку 7 и открытый вентиль 8 без демонтажа датчика. Таким образом, датчик позволяет повысить точность измерений наличия жидкости в паре и снизить эксплуатационные затраты.