Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Разность давлений Лр,, соответствующая отметкам шкалы вторичного прибора дифманометра й/ (О, -1-100, -+-200, -+.300 мм) внутри диапазона измерения от +й/ (+3(5 мм) до — й/ ( — 315 мм), определяется выражением больше, чем плотность воды в состояиив насыщения р', принимаемая при расчете шкалы прибора. Поэтому уровеяь, показываемый вторкчкым прибором дифмакометра, будет занижен по сравиеиию с действительиым уровяем воды в барабане.
Как видно из (!9-2-1), показаиия уровяемера зависят от разности плотиостей воды и пара (р' — р"), которая значительно изменяется с давлением пара в барабане парогевератора. Вследствие этого двбзяаиометры-уровиемеры с использованием двухкамерного уравяительиого сосуда ие могут обеспечить иакежиьй) контроль Рис. 19-2-2. Изменение показаний уровиемера (рис. 19-2-1) при отклонении давления пара в барабане от иомиизльяого.
уровкя воды в барабане парогеиераторов высокого давления при работе его с давлеиием пара ииже номинального, а также при пусках и сстаяовах парогеиераторов. Изменения показаний уровиемера пуи изменении абсолютного давления пара в барабане парогенератора от 100 кгс/см (10 МПа).
примятого при расчете шкалы вторичиого прибора дифмаиометра, до 2 ьтс/смз (0,2 МПа) (без учета влияния охлаждения воды в сосуде) представлены иа рис. 19-2-2. Рассмотрим схему измерения уровня воды в барабане парогенератора дифманометром с использованием однокамерного уравнительного сосуда (рис. 19-2-3). Уравнительные сосуды этого типа применяют на парогенераторах с давлением пара в барабане р ~ 160 кгс/см' (16 11(Па). Как видно из рис. 19-2-3, в сосуде 1, присоединенном к паровому пространству барабана, уровень воды (конденсата) поддерживается постоянным. Этот сосуд и трубу 2 применяют без покрытия тепловой изоляцией.
Труба 3 непосредственно присоединена к водяному пространству барабана. Разность давлений (Па), создавае- мая уравнительным сосудом, которую измеряет дифманометр 4, определяется выражением Лр = (Нр, — Ьр' — (Н вЂ” й) р'') и, или Лр = '!Н (рв — р") — Цр' — Я )й, где р, — плотность воды столба Н, кг/ьР. Пользуясь уравнением (19-2-4), определяем разность давлений Лр„которую измеряет дифманометр при верхнем уровне воды в барабане Ь = Н: Лр„= Н (рв — р') д, (19-2-5) разность давлений, измеряемую дифманометром при нижнем уровне воды в барабане Ь = О: Лрв = Н (р, — р") д. (19-2-6) Разность давлений Лр, соответствующая отметкам шкалы дифманометра или вторичного прибора Н„ внутри диапазона измерения от +Л/ (+315 мм) до — /У ( — 315 мм), определяется 1 по формуле ! Лр„= О,б ~Лрв+ Лр.— — (Лр„— Лр,), "~.
(19-2-7) Значение Л/ в миллиметрах берется со знаком плюс или минус. Измеряемый уровень воды в барабане выше нормального (Лг„= О) имеет знак плюс, а ниже — знак минус. П р и м е р 2. Произведем расчет шкалы вторичного прибора дифманометра с использованием однокамерного уравнительного сосуда. Абсолютное давление пара в барабане парогенератора р = 160 кгс/смз (16 МПа). Шкала уровнемера /У =.:~-315 мм.
Высота столба воды в сосуде ! и трубе 2 Н вЂ”.— 2 1/У! . 1О з =. 0,630 и. Заданы значения я = 9,8155 и/сз (дпя Москвы); р' = 590,53 кг/ьР; р" =- 103,79 к'/ьР; р, = 1005,3 кг/ьР (при р = 160 кгс/сма и ! = Ю'С). Пользуясь формулами (19-2.5) и (19-2-6), находим значения ар, и брн (множитель 0,102 введен для перевода значении ар в Па в значения, выраженные в кгс/мт): Аль =0,102 0,63 (1005,3 — 590,53) 9,8155=261,6 кгс/ме; арв.— — 0,102 0,63 (1005,3 — 103,79) ° 9,8155=-568,6 кгс/мз.
Определяем, пользуясь уравнением (19-2-7), значения бра для отметок шкалы прибора Аг„: АР, кгс/мз ........261,6 268,9 3176 366,4 415,1 4638 512,6 561,3 568,6 Н», мм.......... 315 300 2)0 100 0 — 100 — 200 — 300 — 3!5 Рис. 19-2-3. Схема измерения уровни воды в барабане дифмапометром с использованием однокамерного уравнительного сосуда.
Рисунок 19-2-4 иллкстрврует возможные изменения (завышения) показаний уровнемера при изменении абсолютного давления вара в бапвабане ст 160 кгс/смз (16 й)Па), принятого при расчете шкалы прибора, до 2 кгс/см (0,2 л)Па). Рассмотренный способ измерения уровня воды в барабане парогенератора не обеспечивает необходимой точности при значительном изменении давления пара в барабане от номинального значения, а также при пусках в остановках парогенераторов. Рис. 19-2-4.
Изменение показаний уровнемера (рис. !9-2-3) при отклонении давления пара в барабане от номвналь- ного. При использовании одиокамерного сосуда для присоединения йифмаиометра к барабану на парогенераторах с номинальным давпением пара в барабане р е-. 40 кгс/см (4 МПа) возможные изменения (завышения) показаний уровнемера находятся в допустимых тределах. На парогенераторах с давлением пара в барабане более 15 кгс/см' (4,5 МПа) однокамерный уравнительный сосуд применять нецелесообразно. На рис. 19-2-5 представлена схема измерения уровня дифманонетром с использованием комбинированного двухкамерного уравнительного сосуда (тепловая изоляция на внешней поверхности сосуда !е показана).
Этот уравнительный сосуд применяют на парогенезаторах с давлением пара в барабане р =. 250 кгс/см' (25 МПа). Комбинированный уравнительный сосуд отличается от двухкамерного сосуда (см. рис. 19-2-1) тем, что нижняя часть столба воды Н зысотою й, находится в холодном состоянии, так как труба 1 не Рис. 19-2-5. Схема измерения уровня воды в барабане днфманометром с использованием комбинированного двухкамерного уравнгпельного сосуда.
покрывается тепловой изоляцией. Высоту Ь„ измеряемую от центра отверстия в сосуде до центра трубы 2, принимают равной ': Ах=1,222(Н вЂ” /г, ). (19-2-8) Это дает возможность значительно повысить надежность измерения среднего уровня при изменении давления пара в барабане в широких пределах. Разность давлений (Па), создаваемая комбинированным уравнительным сосудом, которую измеряет дифманометр, определяется по формуле с без ЛР = 1(Н вЂ” /ст) Р + бдрлб~ию +й,р, — йр' — (Н вЂ” А) р")ф; или Лр =((Н вЂ” й) (Р' — р)+ +/сх (р„— р')1д. (19-2-9) Пользуясь этим уравнением, 2 определяем разность давлений ! 1 Лр„измеряемую дифманомет- ) ром, при верхнем уровне воды в барабане й =- Н: У Лр, = Ьх (р, — р') д.
(19-2-10) При нижнем уровне воды в барабане /с = 0 выражение (19-2-9) принимает вид: Лр„=(Н(р — р)+Ах(р,— р )1д. (19-2-11) Разность давлений Лрх, соответствующая отметкам шкалы вторичного прибора дифманометра Л/„(например, -+ 100, -+:200, -+.300 мм и О) внутри диапазона измерения от /)/ (+315 мм) до А/ ( — 315), определяется по формуле (19-2-7). П р и м е р 3. Произведем расчет шкалы вторичного прибора иифманометра, работающего с комбинированным уравнительным сосудом. Абсолютное давление пара в барабане парогенератора р =- 160 кгс/смз Яб МПа).
Шкала вторичного прибора А/ = Зт315 мм. Значение Н =-. 2',Ас~ ° 1О =0,630 м. Значение =- 9,8156 м/сз (для Моснвы). Значение /сс определяется па бюрмуле (19-2-8). "Ь = =1,222 ° 3!5 !О "=.0,385 м. Заданы значения р' =- 590,53 кг/мз; р" = 103,79 кг/ьсз; Ря = 1005,3 каса. Пользуясь формулами (19-2-10) и (!9-2-11), находим значения бра и Арв (мнсакитель 0,102 введен для перевода значений Ар в Па в значения, вырансенные в кгс/ьсз): Ар, = 0,102. О 385 (! 0053 — 590 53) 9 8155.—.-159 878 = 159 9 кгс/мз; ЛРа=о,ю2. (о бз (59о бз — 1оз 79)+о ззб(1ооб з — 590 53)1. 98!55- =467,084 =.467,1 кгс/мз. уФ у скип ".тандий. Л., Оргэнергострой, 1973.
Определяем, пользуясь формулой (19-2-7), знзченяя Ьр„для отметок шкалы прибора Л': Лр, кгс/мз ....... 1599 1672 2!60 2647 3135 3622 411,0 4598 4671 Ж„, мм ......... 315 300 200 100 0 †1 †2 †3 †3 Найденные расчетом возможные изменения показаний уровнемера прн отклоненнн давленяя пара в барабане парогенератора от помннального значення ! 60 кто/смв (1 6 МПа), принятого прн расчете шкалы прибора, до 2 кгс/сне (О 2 МПа) представлены па ряс. 19-2-6.
Рнс. 19-2-6. Изменение показаннй уровнемера (рнс. 19-2-о) прн отклонении давления пара в барабане от номннального (// = 630 мм), Необходнмо также иметь в виду, что вследствие охлаждения воды в комбнянрованном уравнительном сосуде, которое происходит н прн наличии тепловой изоляции, действительная средняя плотность воды столба Ь будет немного болыпе, чем значение плотности воды в состояния насыщения, принимаемое прн расчете шкалы прибора.