Диэлькометрический датчик пара

(51)5 6 01 ННОЕ ПАТЕНТНСТВО СССР СССР) С АТЕНТОПИ ЗО(57) Использ техники, пр ских свойст в датчике и верхней час полнены отв к горизонту линдра прив верстием, 2 оюзного гоательского института ия:в ыом и- отда В (7 8.СР88. емому реий из корцилиндра, да, подво- Один тоатчик аглух ика явля- неустановижения нении его овленных ообмена вльной каещества и я потока пература чика ока- мператуительнои сть цент(22) 9,10.90(71) елорусское отделение Всес рственного научно-исследо оектно-конструкторского ПИэнергоп ром".К, Судиловский и Ю,Л. Гр вторское свидетельство С 08338, кл, 6 01 й 27/22, 19 вторское свидетельство С 82105, кл, 6 01 й 27/22, 19 Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано приисследовании электрофизических свойствпар в, содержащихся в пароводяных и парожи костных потоках, в системах контроля иавт матики на тепловых и атомных электроста циях,Известно техническое решение - диэльком 1 трический датчик парожидкостной смеси, содержащий корпус, выполненный ввиде двух соосных цилиндров, центральныйэлектрод, электроввод, подводящий и отводя ий патрубки, причем верхняя часть соста ного внутреннего цилиндра герметичносоединена с электровводом и снабженасмесевпускными окнами,Однако данный датчик не позволяет измерить диэлектрическую проницаемость сухого насыщенного пара, поскольку через .измерительную камеру протекает пароводяная смесь и датчик формирует сигнал подиэлектрической проницаемости всей смесиование: область измерительни исследовании электрофизив паров, Сущность изобретенара парожидкостных потоко ти внутреннего цилиндра ерстия и направлены под угл вверх, внизу внутреннего арено донышко с выходным Наиболее близким к предлага шению является датчик, состоящ пуса, соосного с ним внутреннего изолятора. центрального электро дящего и отводящего патрубк рец внутреннего цилиндра этоговыполнен открытым, а другой торецсоединен с крышкой корпуса.Недостатком указанного датчется низкая точность измерения ввившихся режимах дпарожидкостного потока при измедавления (температуры), обуслплохими условиями тепло- и массзамкнутом пространстве измеритемеры и большой аккумуляцией втеплоты в этом датчике,В случае увеличения давленивлажного насыщенного пара темстенок измерительной камеры датзывается ниже нового значения теры потока и на стенках измеркамеры датчика, включая поверхнорального электрода, конденсируется пар. Всилу замкнутости парового пространстваизмерительной камеры и ее вертикальногорасположения 1 еплопередача осуществляется в основном за счет теплопроводности 5пара, которая очень низкая. При этом возникает значительная погрешность измерений в сторону завышения показаний,причем время переходного процесса великоиз-за низкого коэффициента теплопередачи.При уменьшении давления потока насыщенного пара, а следовательно, и его температуры, от массивных стенок корпуса ицентрального электрода датчика будет происходить передача тепла, аккумулированного металлом, сухому насыщенному пару визмерительной камере датчика, Так как температура металла датчика превышает новую установившуюся температуру 20насыщения, то пар из состояния насыщенияперейдет в состояние перегрева. Диэлектрическая проницаемость перегретого паразаметно меньше диэлектрической проницаемости сухого насыщенного пара, что обус- .25ловливает погрешность измерений всторону занижения показаний, Длительность переходного процесса будет даже несколько больше, чем в первом случае, когдаза счет конденсации части пара сказывается 30воздействие конвективной составляющейсильнее.Цель изобретения - повышение точности измерений,указанная цель достигается тем, что в 35датчикепара парожидкостных потоков, содеркащем корпус, соосный с ним внутренний цилиндр, изолятор, центральныйэлектрод, подводящий и отводящий патрубок, между верхней образующей входного 40патрубка и изолятором электроввода навнутреннем цилиндре выполнены отверстия, к нижнему торцу внутреннего цилиндра подсоединена пароотводящаяпереходная трубка, которая заведена в отводящий патрубок датчика, образуя эжектор.Процессы в измерительной камере про-.текают следующим образом,При повышении давления потока поступающая в измерительную камеру датчикаотсепарированная на участке между подводящим патрубком и входными отверстиямиизмерительной камеры паровая фаза приизмененных параметрах достаточно быстро 55приводит к испарению капель жидкости, которые образовались из паровой фазы в первоначальный момент в потоке и жидкости,сконденсировавшейся на стенках измерительной камеры из-за разности температур потока пара и металла измерительной камеры (фиг, 1).РПри понижении давления аналогичнымобразом только уже за счет аккумуляциитеплоты в металле датчика (фиг. 2) происходит образование перегретого пара в измерительной камере в меньшем количестве,который также втечение короткого времениудаляется из измерительной камеры. Приэтом в обоих случаях погрешность измерений уменьшается за счет удаления их изнеконденсировавшихся газов.Для анализа динамических характеристик датчика были смоделированы переходные процессы в проточном и непроточномвариантах исполнения измерительной камеры датчиков, которые работают в системеизмерения влажности пара на выходе извстроенных сепараторов энергобаков 300МВт Рязанской ГРЭС.Предлагаемый диэлькометрическийдатчик пара парожидкостных потоков изображен на фиг, 2,Датчик состоит из корпуса 1, крышкикорпуса 2, внутреннего цилиндра 3, изолятора 4, центрального электрода 5, пароотводящей трубки 6, подводящего патрубка 7,отводящего патрубка 8, донышка внутреннего изолятора с отверстием 9. Верхний торец внутреннего цилиндра 3 наглухосоединен с крышкой корпуса и в нем просверлены отверстия 10, направленные подуглом к горизонту, К нижнему торцу внутреннего цилиндра 3 приварено донышко сотверстием 9, к которому герметично подсоединен один конец пароотводящей трубки6, Второй конец пароотводящей трубки 6введен в середину отводящего патрубка вего начале. Через крышку 2 посредствомизолятора 4 коаксиально введен центральный электрод 5. Пространство, Ограниченное внутренней поверхностью цилиндра 3 иповерхностью электрода 5, является измерительной камерой 11. Корпус 1, крышка 2,наружная поверхнОсть цилиндра 3 образуют распределительную камеру 12, котораясоединена с подводящим патрубком 7 и отводящим патрубком 8, Проходные сеченияотверстий 10, пароотводящей трубки 6 и камеры 11 выбраны с одной стороны из условия отсутствия капиллярных явлений, сдругой стороны из условия обеспечения надежной сепарации пара, поступающего в и, к.Датчик работает следующим образом.Датчик устанавливают вертикально. Исследуемый пароводяной поток поступаетчерез патрубок 7, в камере 12 происходитсепарирование некоторой части сухого насыщенного пара из потока пароводянойсмеси, Оставшийся пароводяной поток отератуЫ йч ЬХ 1. Изменение талла, тепени сухости парьной камере.измерительная каизменениев измеритеНепроточнамера,Проточная ры потока. 2, Изменение температуры мея камера иэмерител водится через патрубок 8, а отсепарированный пар поступает через отверстия 10 в измерительную камеру 11. Определение диэлектрической проницаемости сухого насыщенного пара производится путем измерения электрической емкости датчика, Формула изобретенияДиэлькометрический датчик пара парожи костных потоков, состоящий из корпуса, соо ного с ним внутреннего цилиндра, электро вода, центрального электрода, подводя его и отводящего патрубков, о т л и ч аю и й с я тем, что, с целью повышения 1. Изменение температурыпотока.2. Изменение температурыМеталла. Таким образом, данная конструкциядатчика по сравнению с прототипом обладает хорошими статистическими и динамическими свойствами и обеспечивает 5 увеличение точности измерений как в установившихся, так и в переходных режимах. точности измерений, между верхней образующей входного патрубка и изолятором электроввода на внутреннем цилиндре выполнены отверстия, к нижнему торцу внутреннего цилиндра подсоединена пароотводящая переходная трубка, которая заведена в отводящий патрубок датчика, образуя эжектор. В 9 изменение перегрето нои камере. 1. Непроточная 2. Проточная ипоказателя наличияо пара в измеритеяьиэмерительнвя камерамерительная камера.1793351 оставитель В,Судиловский хред М.Моргентал Корректор Л.Пилипен акто ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Производственно-из Заказ 501 Тираж Подписное ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5