Устройство для измерения расхода

с," дъ(ъРяв(4 ь 1%ОмюФ"д 2"О П И С А Н И Е (и) 447559ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 24.04.72 (21) 1777320/18-10с присоединением заявки Юеосударственный комитет овета Министров СССР о делам изобретенийи открытий. А, Петрова и Н. П, Вирковски Белорусский филиал Государственного научно-исследовательског энергетического института им. Г. М, Кржижановского(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОД е- ыв время для многих ТЭЦ характере гда для повышения экономичност аторы теплофикационных турбин не пропускать минимальное количеств Втож режим, к в конден обходимо пара. Изобретение относится к тепловой энергетике и может быть использовано при эксплуатации теплофикационных паровых турбин на электрических станциях в качестве измерителя расхода пара через последний отсек турбины (под последним отсеком понимается группа ступеней, расположенных между последним по ходу пара отбором и конденсатором).Замер расхода пара, проходящего через последний отсек теплофикационной турбины, необходим потому, что электрическая нагрузка турбоагрегата и суммарный расход пара, которые достаточно полно характеризуют загрузку отдельных частей конденсационной турбины, из-за отбора регулируемых количеств пара не определяют загрузки последнего отсека,Последний отсек может или перегрузиться, если при максимальной электрической нагрузке уменьшить расход регулируемого отбора пара, или чрезмерно разгрузиться, если при средней величине электрической нагрузки увеличить расход пара.Это снижает надежность работы устройстРасходомер на линии отвода конденсата изконденсатора не может служить указателем загрузки последнего отсека турбины, так как не характеризует его режима.5 Устройство для замера расхода пара черезпоследний отсек турбины обычно представляет собой датчик давления и вторичный прибор, замеряющий давление пара на входе отсека, проградуированный в единицах расхода.10 Такое устройство неработоспособно при малых расходах пара и может при определенных режимах давать значительную погрешность.Это объясняется тем, что в нем не учитывается характер истечения пара в элементах пос леднего отсека (критический или докритический) и в случае докритического режима не учитывается влияние давления за последним отсеком.Цель изобретения - увеличение точности 20 измерения и расширение диапазона измеренийв сторону малых расходов пара через последний отсек турбины.Для этого в предлагаемое устройство ввден делитель напряжения, соединенный с в 25 ходом датчика давления, второй датчик давления и соединенный с его выходом синуснокосинусный преобразователь с вторым исполнительным органом, одна из обмоток которого включена между выходом первого датчика и входом усилителя, а другая соединена по(4) ледовательно с обмоткой возбуждения ферродинамического преобразователя и выходом усилителя, переключатель, с одним неподвижным контактом которого соединен второй вход синусно-косинусного преобразователя, с другим - средняя точка делителя напряжения, а подвижный контакт подключен к входу ферродинамического преобразователя.Расход пара, проходящего через отсек турбины при критическом режиме, определяется выражением где .Оо, Роь Тод - расход, давление и абсолютная температура пара при исходном режиме;1 о, Рд, Т 1 - то же, при критическом режиме.При докритическом режиме д д 1 2 1/ ты (Я) Род - Ро 2 тдгде Ро 2, Р, - давление пара за отсеком при исходном и критическом режимах соответственно.При эксплуатационных изменениях нагрузки турбины пар в последнем отсеке всегда остается влажным и его температура определяется давлением, Так как величины 1 о, Ров Роь Т, являются постоянным, то выражения (1) и (2) могут быть переписаны в следующем виде: где Кд и К, - коэффициенты пропорциональности.Тип режима работы (критический или докритический) для конкретного отсека можно определить по отношению давлений пара на входе и выходе отсека.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства,Установленный на входе 1 отсека турбины датчик 2 преобразует величину давления в напряжение переменного тока.Выходное напряжение датчика поступает на делитель напряжения, образованный резисторами 3 и 4, и на вход усилителя 5 (через обмотку обратной связи 6 преобразователя 7). Выходное напряжение усилителя 5 питает последовательно включенные обмотки возбуждения 8 и 9 преобразователей 7 и 10. При данном способе включения усилителя его выходной ток пропорционален выходному на. пряжению датчика 2 и, следовательно, давлению пара, воздействующему на датчик.Синусно-косинусный ферродинамический преобразователь 7 состоит из магнитопровода 11, обмоток возбуждения 8 и обратной свя 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 б 5 4зи 6 и двух рамок 12 и 13. Последние жестко скреплены и могут поворачиваться вокруг, общей оси, а их плоскости образуют между собой прямой угол.Преобразовательсодержит также переключатель 14, перекидной контакт которого в исходном положении (когда рамка 13 занимает горизонтальное положение) замкнут с верхним неподвижным контактом, а при повороте рамки против часовой стрелки на некоторый фиксированный угол замыкается с нижним.На датчик 15 по каналу 16 действует давление пара, выходящего из последнего отсека турбины. Как и датчик 2, датчик 15 преобразует давление в пропорциональную величину напряжения переменного тока.Усилитель 17 с двигателем 18 образуют исполнительный орган и приводят в соответствие напряжение рамки 13 с выходным напряжением датчика 15 путем поворота рамки 13. Из выходного напряжения датчика 15 вычитают напряжение рамки 13 и их разность подают на вход усилителя 1. Выходное напряжение усилителя питает реверсивный двигатель 18. Двигатель 18 неподвижен, когда напряжение на входе усилителя равно нулю, и вращается при появлении входного сигнала, причем направление вращения зависит от знака поступающего на вход сигнала. Двигатель 18 механически связан с рамками 12 и 13 и, вращаясь, поворачивает их,Линейный ферродинамический преобразователь 10 состоит из магнитопровода 19, поворотной рамки 20 и двух обмоток возбуждения 9 и 21.Обмотку возбуждения 9 питают током усилителя 5, а на обмотку 21 подают переменный ток постоянной амплитуды, К выходу усилителя 22 подключен реверсивный двигатель 23, ротор которого механически связан с рамкой 20 и стрелкой 24. Последняя может перемещаться вдоль шкалы 25. Усилитель 22 и двигатель 23 аналогичны усилителю 17 и двигателю 18 и также, как и последние, образуют исполнительный орган, который приводит путем поворота напряжение рамки 20 в соответствие с напряжением, снимаемым с резистора 3, когда контакт переключателя 14 находится в верхнем положении, или с напряжением рамки 12, когда контакт переключателя 14 занимает нижнее положение.Усилитель 22 и двигатель 23 вместе со шкалой 25, стрелкой 24 и преобразователем 10 составляют исполнительный орган расходомера.Устройство работает следующим образом.Преобразователь 7 вместе с усилителем 17 и двигателем 18 предназначен для определения отношения давлений Р,(Р действующих на датчики 2 и 15, по которому определяют режим работы отсека турбины. Контакт переключателя 14 устанавливают таким образом, чтобы он переключался при угле поворота рамок 12 и 13, соответствующем изменению режима работы отсека турбины от докритического на критический.Преобразователь 10, усилитель 22 и двигатель 23 выполняют операцию, эквивалентную операции деления в выражениях (1), (2).При критическом режиме подвижный контакт переключателя 14 замкнут с верхним контактом, и на усилитель 22 поступает сигнал, пропорциональный разности напряжения на резисторе 3 и выходного напряжения усилителя 5. Двигатель 23 вращает рамку 20 до тех пор, пока эта разность не станет равной нулю.Резисторы 3 и 4 выбраны таким образом, чтобы падение напряжения на резисторе 3 было равно Кр/Кз Уь где У, - выходное напряжение датчика 2.При докритическом режиме перекидной контакт переключателя 14 занимает нижнее положение, и на усилитель 22 поступает разность напряжений рамок 12 и 20. Предмет изобретения Устройство для измерения расхода пара, содержащее датчик давления, соединенный че рез усилитель и ферродинамический преобразователь с исполнительным органом, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерения, в него введен делитель напряжения, соединен ный с выходом датчика давления, второй датчик давления и соединенный с его выходом синусно-косинусный преобразователь с вторым исполнительным органом, одна из обмоток которого включена между выходом первого дат чика и входом усилителя, а другая соединенапоследовательно с обмоткой возбуждения фер.родинамического преобразователя и выходом усилителя, переключатель, с одним неподвижным контактом которого соединен второй вход 20 синусно-косинусного преобразователя, с другим - средняя точка делителя напряжения, а подвижный контакт подключен к входу ферродинамического преобразователя.