Способ определения влажности пара

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Зав С 01 М 25/60 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ еле,ходах та по другом на ратур пар вателей и метрам вл регрева параизмерения темпи выходах нагизмеренным па а н асч па с я тем, чт пазона опред стройство с ворачивают о щ и и ч асширения диобозаборноерным шагом п едователь ккй инст о машиноце и авно о изокинет ожения, при нжения пара перпен У о к к ого устроистватурам пара наевателей опреде- Есоответствующуюо полученным.по сть пара пробозапара изва пара в мет личнымвлажносых ана ют а оп т й щего пеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-иссл кий и проектно-конструкторс тут атомного энергетическог строения(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПАРА пю борног о утем отбора с помощь о устройства влажног испарения и перегр нагревателе, последую801097925 А ложения, соответствуюческому забору, докотором направлениепробозаборном устроилярно направлению иположении пробозаборпо измеренным темпевходах и выходах наляют влажность парэтому положению, иданным определяют влответствующую Разкапель, а общуюкак сумму найденн1097925 Изобретен е отноеится к измерительной технике, а именно к способам измерения параметров влажного пара, иможет быть использовано, например,для контроля работы теплоэнергетичес 5.кого оборудования тепловых электростанций.Известен способ определения влажности пара, заключающийся в изоэнтальпийном дросселировании влажного парав область перегретого пара, измерениидавления влажного пара, давления итемпературы пара после дросселирования и расчете по измеренным параметрам влажности пара 1 315Недостаток известного способазаключается в узком диапазоне определения влажности вследствие огранигченной степени дросселирования влажного пара, которая определяется давлением в конденсаторе,Наиболее близким к изобретению является способ определения влажностипара путем отбора с помощью пробозаборного устройства влажного пара изпотока, испарения и перегрева пара водном нагревателе, последующего перегрева пара в другом нагревателе,измерения температур пара на входахи выходах нагревателей и расчета поизмеренным параметрам влажности пара С 2 3.Однако с помощью данного способанельзя определить распределение количества влаги по диаметрам капель. Это35распределение является одним из самыхважных параметров двухфазных потокови характеризует эрозионное воздействие влажного пара на элементы парового тракта теплотехнического оборудования.Цель изобретения - расширение диапазона определения.Цель достигается тем, что согласно способу определения влажности путем отбора с помощью пробозаборногоустройства влажного пара из потока,испарения и перегрева пара в одномнагревателе, последующего перегревапара в другом нагревателе, измерения50температур пара на входах и выходах,нагревателей и расчета по измереннымпараметрам влажности пара, с равномерным шагом поворачивают пробозаборное устройство от положения, соответствующего изокинетическому забору,55до положения, при котором направление движения пара в пробозаборномустройстве перпендикулярно направлеънию потока, при каждом положении пробозаборного уст ройства по измеренным температурам пара на входах и выходах нагревателей определяют влажность пара, соответствующую этому положению, и по полученным данным определяют влажность пара, соответствующую различным диаметрам капель,а общую влажность потока определяют как сумму найденных значений. На фиг. 1 приведена схема пробозаборного устройства; на фиг. 2 - зависимость влажности от поворота пробозаборного устройства; на фиг. 3 сепарационная характеристика пробозаборного устройства, на фиг 4 - безразмерная сепарационная характеристика.Способ реализуется следующим образом.Влажный пар, движущийся по паропроводу со скоростью Н, попадает в пробозаборное устройство, в котором устанавливается скорость Н (фиг. 1). С помощью регулирующей арматуры скоростьв пробозаборном устройстве устанавливается равной скорости потока, т.е.Ч = Н , что является условием наибольшей представительности пробоотбора - изокинетичности забора. Изокинетичность забора контролируется путем сравнения статических давлений на стенке пробозаборного устройства и в точке отбора. При равенстве скоростей статические давления также равны.Пробозаборное устройство с равномерным шагом поворачивается от положения изокинетического забора до положения, при котором направление движения пара в пробозаборном устройстве перпендикулярно направлению движения пара в потоке. При этом угол между скоростью пара в потоке Ч и скоростью пара в пробозаборном устройстве Ч изменяется в диапазоне 0-90о Шаг изменения положения пробозаборного устройства может быть выбран различным, например 5-15 . Дляповь- ю шения точности определения влажности его желательно делать небольшим. При каждом значении угла по измеренным температурам пара на входах и выходах нагревателей определяют влажность, соответствующую этому углу. По результатам этих измерений получают зависимость влажности от угла о между Ч и Чп (фиг. 2).Ввиду инерционности частиц влаги не все частицы попадают в пробоза- о(8) 1,03. Таблица 1 с ь мкм 90 60 30 0,930 0,916 0,853 0,816 0,596 0,695 0,949 0,810 0,701 0,400 О, 125, О, 125 0,968 0,925 0,8680,719 0,630 0,432 О, 983 0,958 О, 932 О, 881 О, 812 0,711 0,980 0,986 0,976 0,966 0,953 0,936 30 0,510 0,596 60 Оь 250 Оь 166 О, 056 О, 0168 90 1П р и м е р . Измерение производится при давлении пара Р = 0,3 мПа, диаметр пробозаборного устройства П = 0,004 м, плотность пара р = - 1,65 кг/м, плотность воды 6 =931,5 кг/м, скорость течения пара Ч = 5,0 м/с, кинематическая вязкость139,8-10 7 кг с.мОпределяют инерционные параметры частиц диаметра, Выбирают15, 30, 45, 60, 75, 90 ь 0 мк, Рассчи тывают К по формуле(-Р)Д Ч18 1,3930 (Оь 0000015) 5,018" 139,8 10 74 10 з Аналогично рассчитываются остальные инерционные параметрыК 3 = 30 мкм = 4,12Кд = 45 мкм = 9,24КЫ = 60 мкм = 16,48Кс 3 = 75 мкм = 28,07Кс 1 = 90 мкм = 37,07 СПо графику зависимости от аси К определяют коэффициенты сепарациипробозаборного устройства при углахЫ.= 15, 30, 45, 60, 75 и 90Составляют систему уравнений с учетом измеренной влажности при углах поворота пробозаборного устройства равных с = 15,30,45,60,75 и 90.СКоэффициенты ( в ) д 3 приведены в 5С,1табл. 1.Измеренные величины влажности приразличных углах пробоотбора приведены в табл. 2.10 Решение данной системы уравненийпроизводят численными методами наЭВМ и сводят в табл. 3.Для получения более точного рас15 пределения количества влаги по диаметрам капель следует осуществлятьболее тонкое разбиение интервала диаметров капель и решать систему уравнений более высокой степени п , нап ример о; = 5, 10, 15, , 100 мкм.В некоторых случаях необходиморасширение диапазона в задаваемыхдиаметров капель в сторону большихили меньших диаметров.25 Применение предлагаемого способапозволяет не только определять величину влажности в потоке влажного пара, но и определять характер распределения влажности по частицам различно ных диаметров.Определение этих параметров существенно важно для повышения эффективности работы сепарационных устройств, внедрения мероприятий, направленных на снижение эрозионного износа проточных частей турбин, трубопроводов, арматуры и системы регенеративного подогрева воды на электро-:станциях, что в конечном счете приво дит к повышению экономичности и надежности работы станции в целом.1097925 м Ю 5 мам Платоваелена Корректор В.Синицкая Составител Техред И.М едак тор Х. Келем Заказ 4199/36 Тираж 823 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб д. 113 и Патент", г. Ужгород, ул Проектная