SU819663A1 - Устройсто дл измерени влажностипАРА - Google Patents

Description

Изобретение относится к области средств измерения, а именно к устройствам, служащим для измерения влажности пара.

Известно устройство для определения влажности пара на передвижных парогенераторных установках, которое содержит се- 5 паратор, трубопровод осушенного пара с мерительной диафрагмой, гидравлический затвор, трубопровод и мерительный сосуд для жидкой фазы, узел смешения фаз [1].

Принцип действия этого устройства заключается в центробежном разделении влаж-’⁰ ного пара на сухую и жидкую фазу и измерении полученных однофазных сред известными методами. Устройство металлоемко, при работе в широком диапазоне давлений и расходов требует определения и введения по- ₁₅ правочных коэффициентов в результат определения влажности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения влажности пара, содержащее паропровод, входной патрубок, вентиль, рас- 20 ходомер, пароперегреватель с электронагревателем, датчики потребляемой мощности [2].

Устройство работает следующим образом. Из потока влажного пара специальным устройством непрерывно отбирается и перегревается проба пара. Температура перегрева и объемный расход пробы регулируются. Влажность определяется по показанию ваттметра, измеряющего потребляемую электронагревателем мощность, величина которой задается регулятором перегрева пробы.

Недостатком этого устройства является то, что при непрерывном прохождении пара через пароперегреватель на его элементах осаждаются минеральные соли, содержащиеся в большом количестве в жидкой фазе влажного пара. Предусматриваемая компенсация тепловых потерь не учитывает изменения режима работы электронагревателя и температуры окружающей среды. Мгновен' ное значение мощности, подводимой к электронагревателю регулирующим устройством, не соответствует истинному значению влажности пара, так как имеют место инерционность пароперегревателя и элементов регулирования, переходные процессы становления регулируемых величин, нелинейность зависимостей теплоты парообразования и теп819663 лоемкости пара для различных значений давления.

Цель изобретения — создание устройства, повышающего точность и надежность измерения влажности пара.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для измерения влажности пара, содержащем паропровод, пароперегреватель с электронагревателем, расходомер, датчики температуры и потребляемой электрической мощности, пароперегреватель и расходомер помещены в трубку, установленную внутри паропровода соосно с ним и снабженную соленоидным клапаном и датчиком величины перегрева пара.

Датчик величины перегрева пара может быть выполнен в виде термобатареи, одна группа спаев которой помещена в трубке, а другая — в паропроводе.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

В паропроводе 1 закреплены трубка 2 из теплоизолирующего материала с электрическим пароперегревателем 3, расходомерная трубка 4 с отборами давления 5 и 6, дифференциальный датчик 7 температуры перегрева и клапан 8 с соленоидом 9.

Мощность, потребляемая электрическим пароперегревателем, измеряется датчиком 10, давление пара контролируется датчиком 11. В блоке 12 обработки информации производится вычисление влажности пара.

Датчик 7 может быть выполнен в виде термобатареи, одна группа спаев которой помещена в трубке, а другая — в паропроводе.

Включается электрический пароперегреватель 3. Через промежуток времени, необходимый для прогрева пароперегревателя, открывается соленоидный клапан 8. По истечении выдержки, необходимой для стабилизации тепловых процессов и режима истечения, считывается информация датчиков 5 6, 7, 10 и 11, затем отключается питание пароперегревателя 3 и закрывается соленоидный клапан 8. В блоке обработки информации 12 по значению давления в трубопроводе, контролируемого датчиком 11, определяются теплофизические параметры пара на линии насыщения: теплоемкость, теплота конденсации, удельный объем, температура насыщающих паров. По значению температуры перегрева, контролируемой датчиком 7, и значению теплоемкости определяется теплота перегрева одного киломоля пара. По значению температуры перегрева, температуры насыщающих паров, удельного объема на линии насыщения и значениям констант Ван-дер-Ваальса определяется удельный объем одного.киломоля перегретого пара. По значениям давления, контролируемого датчиком 11, и перепада давлений, контролируемого датчиками 5 и 6, оп4 ределяется действительное значение расхода пробы пара. Определенные значения удельного объема и расхода пробы используются для определения времени, в течение которого при установившемся расходе через трубку 4 пройдет один киломоль пара. По значению мощности, потребляемой пароперегревателем, времени прохождения киломоля пара через пароперегреватель и теплоте перегрева пара определяется теплота испарения влажной фазы, содержащейся в киломоле контролируемого влажного пара. Отношение теплоты испарения влажной фазы киломоля влажного пара к теплоте конденсации киломоля насыщенного пара численно равно влажности.

Использование устройства обеспечивает положительный эффект, заключающийся в возможности проводить процесс паротеплового воздействия на пласт на оптимальном уровне. Так, например, при опытной закачке пара получены высокие результаты по дополнительной добыче нефти, являющейся следствием применения устройств для контроля влажности пара, установленных у каждой скважины.

Определяется фазовое состояние теплоносителя, подаваемого в скважину, что является показателем качества теплоизоляции паровых сетей. Сокращаются ручные операции по регулированию и обслуживанию системы распределения пара по нагревательным скважинам. Внедрена диспетчеризация процесса паротеплового воздействия на пласт.

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПАРА лоемкости пара дл  различных значении давлени . Цель изобретени  - создание устройства , повышающего точность и надежность измерени  влажности пара. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в устройстве дл  измерени  влажности пара, содержащем паропровод, пароперегреватель с электронагревателем, расходомер , датчики температуры и потребл емой электрической мощности, пароперегреватель и расходомер помещены в трубку, установленную внутри паропровода соосно с ним и снабженную соленоидным клапаном и датчиком величины перегрева пара. Датчик величины перегрева пара может быть выполнен в виде термобатареи, одна группа спаев которой помещена в трубке, а друга  - в паропроводе. На чертеже изображено предлагаемое устройство. В паропроводе 1 закреплены трубка 2 из теплоизолирующего материала с электрическим пароперегревателем 3, расходомерна  трубка 4 с отборами давлени  5 и 6, дифференциальный датчик 7 температуры перегрева и клапан 8 с соленоидом 9. Мощность, потребл ема  электрическим пароперегревателем, измер етс  датчиком 10, давление пара контролируетс  датчиком 11. В блоке 12 обработки информации производитс  вычисление влажности пара. Датчик 7 может быть выполнен в виде термобатареи, одна группа спаев которой помещена в трубке, а друга  - в паропроводе . Включаетс  электрический пароперегреватель 3. Через промежуток времени, необходимый дл  прогрева пароперегревател , открываетс  соленоидный клапан 8. По истечении вьщержки, необходимой дл  стабилизации тепловых процессов и режима истечени , считываетс  информаци  датчиков 5, 6, 7, 10 и 11, затем отключаетс  питание пароперегревател  3 и закрываетс  соленоидный клапан 8. В блоке обработки информации 12 по значению давлени  в трубопроводе , контролируемого датчиком 11, определ ютс  теплофизические параметры пара на линии насыщени : теплоемкость, теплота конденсации, удельный объем, температура насыщающих паров. По значению температуры перегрева, контролируемой датчиком 7, и значению теплоемкости определ етс  теплота перегрева одного киломол  пара . По значению температуры перегрева, температуры насыщающих паров, удельного объема на линии насыщени  и значени м констант Ван-дер-Ваальса определ етс  удельный объем одного.киломол  перегретого пара. По значени м давлени , контролируемого датчиком 11, и перепада давлений , контролируемого датчиками 5 и 6, определ етс  действительное значение расхода пробы пара. Определенные значени  удельного объема и расхода пробы используютс  дл  определени  времени, в течение которого при установившемс  расходе через трубку 4 пройдет один киломоль пара. По значению мощности, потребл емой пароперегревателем , времени прохождени  киломол  пара через пароперегреватель и теплоте перегрева пара определ етс  теплота испарени  влажной фазы, содержащейс  в киломоле контролируемого влажного пара. Отношение теплоты испарени  влажной фазы киломол  влажного пара к теплоте конденсации киломол  насыщенного пара численно равно влажности. Использование устройства обеспечивает положительный эффект, заключающийс  в возможности проводить процесс паротеплового воздействи  на пласт на оптимальном уровне. Так, например, при опытной закачке пара получены высокие результаты по дополнительной добыче нефти,  вл ющейс  следствием применени  устройств дл  контрол  влажности пара, установленных у каждой скважины. Определ етс  фазовое состо ние теплоносител , подаваемого в скважину, что  вл етс  показателем качества теплоизол ции паровых сетей. Сокращаютс  ручные операции по регулированию и обслуживанию системы распределени  пара по нагревательным скважинам. Внедрена диспетчеризаци  процесса паротеплового воздействи  на пласт. Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  влажности пара, содержащее паропровод, пароперегреватель с электронагревателем, расходомер, датчики температуры и потребл емой электрической мощности, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и надежности работы устройства, пароперегреватель и расходомер помещены в трубку, установленную внутри паропровода соосно с ним и снабженную соленоидным клапаном и датчиком величины перегрева пара. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, датчик величины перегрева пара выполнен в виде термобатареи, одна группа спаев которой помещена в трубке, а друга  - в паропроводе. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.«Промышленна  теплоэнергетика. 1978, № 8, с. 18-24.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 239610, кл. G 01 N 25/60, 1965 (прототип ).