УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ, МАССОВОГО РАСХОДА, ЭНТАЛЬПИИ И СТЕПЕНИ СУХОСТИ ПОТОКА ВЛАЖНОГО ПАРА
APPARATUS FOR CONTROLLING HEAT POWER, MASS FLOW, ENTHALPY AND DRYNESS OF STREAM OF WET STEAM

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:
2
- давление в паропроводе влажного пара Р=11,2 мПа;
4
- расход паровой фазы контролируемого потока G=8,45 т/час;
16
- расход в линии подачи воды в сосуд G=300 кг/час;
17
- температура в линии подачи воды в сосуд t=15,0°C;
19
2
- давление в линии отвода воды из сосуда P=0,5 кг/см;
20
- расход в линии отвода воды из сосуда G=360 кг/час;
21
- температура в линии отвода воды из сосуда t=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
4
G=G/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).