Устройство для определения расхода пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическихРЕСПУБЛИК аобу 001 М 19 ОПИСАК ПАТЕНТУ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ вание: для оп ения ГОСУДАРСТВЕННОЕ ГЗА ГЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Лобунцов Д,А, Измерение расхода и фазового состава геотермального теплоносителя. В.сб. "Научно-технические проблемыгеотермальной энергии". - М,: ЭНИН, 1987,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯРАСХОДА ПАРОВОДЯНОЙ СМЕСИ В ТРУБОПРОВОДАХ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СТАНЦИИ(57) Использо редел расхо Ы 183 б 627 А да пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции. Сущность изобретения: устройство дополнительно снабжено стабилизатором 1 потока, пароотборником 2 с датчиками перепада давлений 11 - 14 и разделителем 4 фаз с датчиками перепада давлений и двумя выходами по пару и по воде, причем последний выполнен с охладителем 8, пароотборник 2 выполнен в виде секторного кармана с днищем, а измерительный участок - вертикальным, при этом стабилизатор 1 потока и секторный карман пароотборника размещены последовательно по ходу потока. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции устройств для определения расходов воды и пара на линии насыщения в трубопроводах геотермальной станции,Целью изобретения является повышение точности измерения расхода пароводяной смеси за счет разделения фаэ и измерения расходов в каждом иэ параллельных каналов - в паровом и водяном,На фиг, 1 изображен общий вид устройства для определения расхода пароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции; на фиг. 2-3 разрез А - А на фиг. 1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг, 1.Устройство содержит стабилизатор 1 и пароотборник 2, размещенные на трубопроводе 3, и разделитель фаз 4, по паровому объему соединенный трубопроводом 5 с измерительным участком 6, а по водяному объему - трубопроводом 7 через охладитель 8 с измерительным участком 9.Пароотборник 2 с разделителем фаз 4 соединен трубопроводом 1 О. Стабилизатор 1, пароотборник 2 и измерительные участки 6 и 9 снабжены датчики перепада давлений соответственно 11 - 14. Датчики перепада давления 11 и 12 соединены через электромеханические исполнительные устройства 15 и 16 с регулирующей арматурой, соответственно 17 и 18,Стабилизатор 1 состоит из радиальных перегородок 19, образующих секторные каналы 20, а измерительные участки 6 и 9 снабжены дроссельными шайбами 21 и 22.Устройство работает следующим образом.Поток пара, совершая подъемное движение в трубопроводе 3, попадает в стабилизатор 1, где, проходя через секторные каналы 20, приобретает более устойчивый прямолинейный осесимметричный характер движения, а затем часть потока захватывается пароотборником 2, из которого по трубопроводу 10 направляется в разделитель 4, В разделителе 4 происходит разделение влажного пара на фазы с образованием парового объема и пространства, залитого сепаратом. Иэ парового объема разделителя 4 насыщенный пар, содержащий незначительное количество влаги, по трубопроводу 5 поступает на измерительный участок 6 и дроссельную шайбу 21, на которой происходит расширение потока и падение Давления, Датчик перепада давления 13 фиксирует величину перепада давления до и после шайбы 21, по которой определяется расход насыщенного пара. Сепарат иэ нижнего объема разделителя 4 по трубопроводу 7, пройдя охладитель8, в котором происходит переохлаждениесепарата, поступает в дроссельную шайбу5 22 измерительного участка 9, где также происходит расширение потока и с помощьюдатчика 14 определяют перепад давленияна шайбе 22 и расход сепарата.Представительный расход пробы (т.е,10 такой расход, который равен сторого выбранной части общего расхода, например1/12, и имеет тоже паросодержание) устанавливается регулирующей арматурой 17 попоказаниям датчика перепада давления 11,15 причем иэокинетичность (представительность) пробоотбора соответствует нулевомупоказанию датчика. Датчик 11, имеющий отборы статического давления на стенке основного трубопровода 3 и в устье20 пароотборника 2, контролирует равенствополных скоростных напоров основного потока в трубопроводе 3 и потока в пароотборнике 2,В случае нарушения изокинетичности,например при увеличении расхода пара втрубопроводе 3, представительность расхода пробы нарушается, при этом датчик 11фиксирует появление перепада давления иусиленный сигнал рассогласования через30 электромеханическое исполнительное устройство 15 открывает регулирующую арматуру 17. При этом расход пара черезпароотборник увеличивается до тех пор, пока сигнал рассогласования датчика 11 не35 станет нулевым, то есть изокинетичность отбора не будет восстановлена,Наличие регулирующей арматуры 18,связанной импульсной линией 16 с датчиком 12 обеспечивает постоянство уровня се 40 парата в разделителе 4.Обе системы регулирования работаютодновременно, поддерживая представительность отбора и надежный слив сепаратакак при изменении общего расхода, так и45 каждой из фаз.Пробы пара из регулирующей арматуры. 17 и сепарат из регулирующей арматуры 18далее по течению могут быть вновь возвращены (инжектированы) в основной поток,50 Наличие охладителя 8 перед измерительным участком 9 вызвано стремлениемизбежать вскипания сепарата в диафрагме22 и таким образом избежать дополнительной погрешности при измерении расхода55 сепарата,Полный расход через скважину определяется с учетом расхода пара и сепаратапробы через пробоотборник и соотношенияобщего сечения трубопровода и сечения устья пробоотборника, 183 б 627Существенным отличием заявленноготехнического решения от прототипа является высокая точность измерения параметроввлажного пара. проходящего через основной трубопровод геотермальной станции,Такая установка позволяет постоянно свысокой точностью контролировать расходи влагосодержание геотермального пара иобеспечивает оптимальную с точки зренияэкономичности и надежности работу влажнопаровой турбины и всего оборудованиясистемы предварительной сепарации пара,Высокая точность измерения достигается тем, что в предложенном устройстверасход пароводяной смеси через скважинуопределяется после представительного отбора строго определенной части общегорасхода, последующего разделения отобранной пробы на фазы и раздельного определения расходов фаз стандартнымирасходомерными устройствами,Представительность отбора также взначительной степени достигается за счетвыполнения измерительного участка на вертикальном трубопроводе.Наличие датчика перепада давленияна пароотборнике, соединенного импульсной линией с регулирующей арматурой,обеспечивает изокинетичность пароотбора при различных изменениях характерадвижения пароводяной смеси и перераспределения ее расхода в поперечном сечении скважины,Введение в конструкцию устройствадатчика перепада давления на разделителе,подсоединенного импульсной линией к регулирующей арматуре, позволяет реагировать заданный уровень в разделителе.гарантировать работу дроссельной шайбы в 5 режиме истечения жидкой Фазы, исключаяпроскоки пара и возникающий при этом пульсационный характер движения через шайбу.Формула изобретения 10 1. Устройство для определения расходапароводяной смеси в трубопроводах геотермальной станции, содержащее прямолинейный измерительный участок трубопровода и две дроссельные шайбы с датчиками пере пададавления,отличающеесятем,что,с целью повышения точности определения расхода, оно дополнительно снабжено стабилизатором потока, пароотборником с датчиками перепада давлений и двумя 20 выходами соответственно по пару и по воде,причем последний выполнен с охладителем, пароотборник выполнен в виде секторного кармана с днищем, а измерительный участок - вертикальным, при этом стабилиза тор потока и секторный карманпароотборника размещены последовательно по ходу потока в последнем и пароотборник подсоединен к входу разделителя фаз, на выходах которого установлены дроссель ные шайбы.. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что стабилизатор потока выполнен в виде секторных каналов, образованных радиально расположенными перего родками.1836627 Составитель В.Филимоновэктор Т.Куркова Техред М. Моргентал Корректор Н.Кеа Заказ 3018 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Н роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина.