Устройство для отбора проб жидкости из влажного пара

Устройство для отбора проб жидкости из влажного пара

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ ИЗ ВЛАЖНОГО ПАРА, преимущественно рабочего пара турбины, включающее пробозаборный элемент в виде патрубка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, соединенный трубопроводом с сепаратором. соединенным с приемным измерительным баком жидкости, и пароотводящий элемент , соединенный с паровым пространством сепаратора трубопроводом, отличающеес я тем, что, с целью повьшения надежности и экономичности работы турбины путем повышения точности измерения и упрощения конструкции устройства, пароотводящий элемент вьтолнен в виде патрубка, установленного на уровне пробозаборпого элемента и выполнеилого с отверстием , направленным в сторону, противоположную отверстию патрубка противозаборного элемента, а трубопровод, соединяющий пароотводдщий элемент с паровым пространством сепаратора, установлен коаксиально и снаружи трубо провода, соединяющего пробозаборньй элемент с сепаратором.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (19) (I1) 9 А зЮ С О1 И 1/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3569584/23-26 (22) 31.03.83 (46) 30.09.84 Бюл. ¹ 36 (72) Л.Х.Конторович, В.В;Петров, И.А.Рогальская, Г.В.Василенко и В.М.Евтушенко (53) 543.053(088.8) (56) 1. Ост. 108.03334-75.

2. Марцинковский С.Экспериментальное определение места возникновения конденсации в паровой турбине.

"Теплоэнергетика", 1983 № 1, с. 69. (54) (57) УСТРОЙСТВО пЛЯ ОТБОРА

ПРОБ ЖИДКОСТИ ИЗ ВЛАЖНОГО ПАРА, преимущественно рабочего пара турбины, включающее пробозаборный элемент в виде патрубка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, соединенный трубопроводом с сепаратором, соединенным с приемным измерительным баком жидкости, и пароотводящий элемент, соединенный с паровым пространством сепаратора трубопроводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы турбины путем повышения точности измерения и упрощения конструкции устройства, пароотводящий элемент выполнен в виде патрубка, установленного на уровне пробозаборного элемента и выполненного с отверстием, направленным в сторону, противоположную отверстию патрубка противозаборного элемента, а трубопровод, соединяющий пароотводящий элемент с паровым пространством сепаратора, установлен коаксиально и снаружи трубо" провода, соединяющего пробозаборный элемент с сепаратором.

339

1 1116

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к пробоотборным устройствам, и может быть использовано на тепловых и.атомных электростанциях при анализе первичного конденсата рабочего пара турбины и при измерении с епени влажности пара.

В производственных исследовательский целях часто необходимо отобрать пробу только жидкой фазы рабочего 1О вещества, например, паровой турбины.

Таким путем можно определить влажность рабочего пара турбины и содержание примесей первичного конденсата. В образующейся из пара первичной 15 влаге концентрируются все содержащиеся в рабочем веществе соли, что делает ее агрессивной по отношению к металлу. Поэтому на основании с анализа первичного конденсата рабочего 20 пара турбины можно разработать рекомендации по защите металла проточной части от коррозии и тем самым обеспечить повышение надежности и экономичности турбины. 25

Известно устройство для отбора проб насыщенного пара котлов и турбин, представляющее собой пробоотборный элемент в виде патрубка с отверстием или несколькими отверстиями,30 направленными навстречу потоку пара С11,.

Однако с помощью этого устройства для анализа может бытью подготовлена

4 только усредненная проба, включающая паровую и жидкую фазы.

В известном пробоотборном устройстве вся забираемая проба охлаждается и конденсируется, что не позволяет получить пробу жидкой фазы из влажного пара. 40

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для отбора пробы жидкости из эоны влажного рабочего пара турбины, включающее пробозаборный элемент в 45 виде патрубка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, соединенный трубопроводом с сепаратором, соединенным с приемным измерительным баком жидкости, и пароотводящий > элемент, соединенный с паровым про- странством сепаратора трубопроводом 523.

При прохождении пробы влажного пара по трубопроводу, соединяющему про- > 55 бозаборное устройство с сепаратором, имеет место дополнительная конденсация пара, вследствие невозможности предотвращения потерь тепла в этом трубопроводе даже при хорошей его теплоизоляции, что снижает точность измерений и анализов пробы.

Используемый в качестве парового пароотводящего элемента эжектор является сложным устройством, требующим для своего привода расхода постороннего источника энергии.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности работы турбины путем повышения точности измерений и упрощение конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб жидкости из влажного пара, преимущественно рабочего пара турбины, включающем пробозаборный элемент в виде патрубка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, соединенный трубопроводом с сепаратором, соединенным с приемным измерительным баком жидкости, и пароотводящий элемент, соединенный с паровым пространством сепаратора трубопроводом, йароотводящий элемент выполнен в виде патрубка, установленного на уровне пробозаборного элемента и выполненного с отверстием, направленным в сторону, противоположную отверстию патрубка противозаборного элемента, а трубопровод, соединяющий пароотводящий элемент с паровым пространством сепарато,.ра, установлен коаксиально и снаружи трубопровода, соединяющего пробозаборный элемент сепаратором.

Установка патрубка пароотводящего элемента на уровне патрубка пробозаборного элемента позволяет осуществить отвод отсепарированного пара в ту же ступень давления турбины, откуда отбирается проба, что обеспечивает постоянство давления в пробоотборной системе и тем самым предотвращает изменение влажности отбираемой пробы. Направление отверстия патрубка пароотводящего элемента в сторону, противоположную отверстию патрубка пробозаборного элемента, обеспечивает перемещение пара через пробозаборное устройство вследствие преобразования динамического напора проходящего по турбине влажного пара в статический напор и эжектирующего эффекта, возникающего в пароотводящем элементе, Установка трубопровода, соединяющего пароотводящий эле3 1116 мент с паровым пространством сепаратора, снаружи и коаксиально трубопроводу, соединяющему пробозаборный элемент с сепаратором, обеспечивает доставку к сепаратору пробы пара с влажностью, соответствующей влажности исходного пара, вследствие высокого значения теплоты парообразования сухого насьнценного пара, проходящего по наружному трубопроводу. 1О

На чертеже представлена схема устройства для отбора проб жидкости из влажного пара.

Устройство включает пробозаборный элемент 1, выполненный в виде патруб- 15 ка с отверстием, направленным навстречу потоку пара, сепаратор 2, соединенный с пробозаборным элементом трубопроводом 3 с арматурой 4, приемный измерительный бак 5 жидкости, соединенный с сепаратором трубопроводом 6 с арматурой 7, пароотводящий элемент 8, выполненный в виде патрубка, установленный в той же ступени давления, из которой отбирается про- 25 ба, с отверстием, направленным в сторону, противоположную направлению движения потока пара, соединенный с паровым пространством сепаратора 2 трубопроводом 9, выполненным в виде наруж-Зо ной рубашки трубопровода 3, с арматурой 10. Сепаратор 2 соединен с измерительным баком 5 трубопроводом 11 с арматурой 12, служащим для выравнивания давления при сливе жидкости, так как давление в области влажного

35 пара турбины ниже атмосферного. Измерительный бак 5 снабжен трубопроводом 13 с вентилем для соединения с атмосферой при удалении жидкости

40 иэ бака 5 через трубопровод 14.

Устройство работает следующим образом.

Проба проходит по внутреннему трубопроводу 3 и попадает в сепа45 ратор 2, где происходит отделение капель жидкости. Отделенная в сепараторе влага за счет силы гравитации собирается в нижней части внутреннего сосуда сепаратора и затем путем периодического открытия арматуры 7 трубопровода 6 и арматуры 12 трубопровода 11 направляется в бак 5. ОтсепаI рированный сухой пар поступает в трубопровод 9 и через отверстие пароотводящего элемента 8 сбрасывается в рабочий ар турбины.

Пар, попадающий в наружный трубо провод 9, является сухим насыщенным

339 4 паром, поэтому потери тепла через теплоизоляцию трубопровода 9 не вызывают изменения температуры этого пара, а лишь частичную его конденсацию.

Таким образом обеспечивается стабильность влажности пробы пара, подводимой к сепаратору.

Прокачка пробы в предлагаемом устройстве осуществляется вследствие преобразования динамического напора влажного пара в статическое давление и эжектнрующего эффекта, возникающего в пароотводящем элементе. Расчет дополнительного давления (c Р) за счет динамического напора влажного пара при скорости движения его Ъ/

100 — 150 м/с по формуле 2. дР= —,д где P — плотность среды, показывает, что эта величина составляет 0,1-0,2 бар.

Таким образом, в устройстве обеспечивается возможность прокачки пробы без дополнительных сложных устройств и расхода энергии, а отвод пара в ту же ступень давления, откуда отбирается проба, обеспечивает постоянство давления в пробоотборной системе н тем самым предотвращает изменение влажности отбираемой пробы.

Представительность пробы жидкости, получаемой из влажного пара, обеспечивает высокую точность анализа примесей первичного конденсата и измерения влажности пара (последнее осуществляется дополнительной установкой расходомера на трубопроводе пробы влажного пара). Тем самым достигается повьппение надежности и экономичности турбинной установки.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется возможностью в результате более . точного измерения влажности уменьшить количество влаги, направляющейся в сторону рабочего колеса и оказывающей тормозящее действие на лопатки, а следовательно уменьшить потери мощности от влажности. Получение более точных данных по составу примесей первичной влаги рабочего пара позволяет на более высоком уровне проводить режим химической подготовки рабочей среды, что уменьшает коррозию и эрозию металла проточной части.

Кроме того, снижаются потери мощности

Ьт шероховатости поверхностей проточной части.

lll6339

0ЮЮ

Составитель Л.Нечипоренко

Техред А.Бабинец Корректор М.Шароши

Редактор Л.Веселовская

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. УагорЬд, ул. Проектная, 4

Заказ 6921/34 Тираа 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5