DE202008006925U1 - Steam moisture measurement system for wet steam flows - Google Patents
Steam moisture measurement system for wet steam flows Download PDFInfo
- Publication number
- DE202008006925U1 DE202008006925U1 DE200820006925 DE202008006925U DE202008006925U1 DE 202008006925 U1 DE202008006925 U1 DE 202008006925U1 DE 200820006925 DE200820006925 DE 200820006925 DE 202008006925 U DE202008006925 U DE 202008006925U DE 202008006925 U1 DE202008006925 U1 DE 202008006925U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steam
- temperature
- pressure
- heating
- measuring point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 80
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000003189 isokinetic effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 16
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 7
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- FNYLWPVRPXGIIP-UHFFFAOYSA-N Triamterene Chemical compound NC1=NC2=NC(N)=NC(N)=C2N=C1C1=CC=CC=C1 FNYLWPVRPXGIIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/56—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
- G01N25/58—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by measuring changes of properties of the material due to heat, cold or expansion
- G01N25/60—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content by measuring changes of properties of the material due to heat, cold or expansion for determining the wetness of steam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Dampffeuchtemesssystem
für Nassdampfströme in einer Dampfleitung (1),
aufweisend eine isokinetische Entnahmevorrichtung (2) und eine Vorrichtung
zur Erstellung einer Wärmebilanz (9), wobei
– die
isokinetische Entnahmevorrichtung (2) ein Entnahmerohr (11) für
den Dampf in Richtung der Dampfströmungsrichtung aufweist
und dass zwei senkrecht zur Dampfströmungsrichtung angeordnete Öffnungen
(12a, 12b) für den Dampfstrom in der Dampfleitung (1) und
den Entnahmedampfstrom im Entnahmerohr (11) vorgesehen und über
einen Differenzdrucksensor (13) mit Druckleitungen (14) zur Differenzdruckbestimmung
von Dampfstrom und Entnahmedampfstrom miteinander verbunden sind,
– wobei
ein Expansionsorgan (4) vorgesehen und den Differenzdruck ausgleichend
regelbar ausgebildet ist und dass
– die Vorrichtung
zur Erstellung einer Wärmebilanz (9) eine Entnahmeleitung
(3) sowie zwei nachfolgend angeordnete leistungsregelbare Heizregister
(5, 6) und Temperatur- und Druckmessstellen (A, B, C, D) aufweist,
wobei die Messstelle (A) in der Entnahmeleitung (3) vor dem Expansionsorgan
(4) für den Druck pA, die Messstelle
(B) zwischen dem Expansionsorgan (4) und dem ersten...Steam moisture measurement system for wet steam flows in a steam line (1), comprising an isokinetic extraction device (2) and a device for producing a heat balance (9), wherein
- the isokinetic removal device (2) has a discharge pipe (11) for the steam in the direction of the steam flow direction and that two openings (12a, 12b) arranged perpendicular to the steam flow direction for the steam flow in the steam line (1) and the extraction steam flow in the extraction pipe (11) are provided and connected to one another via a differential pressure sensor (13) with pressure lines (14) for the differential pressure determination of vapor stream and removal steam stream,
- An expansion element (4) is provided and the differential pressure is designed to compensate balancing and that
- The device for establishing a heat balance (9) has a sampling line (3) and two subsequently arranged power adjustable heating coil (5, 6) and temperature and pressure measuring points (A, B, C, D), wherein the measuring point (A) in the Sampling line (3) in front of the expansion element (4) for the pressure p A , the measuring point (B) between the expansion element (4) and the first ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur kontinuierlichen Messung der Dampffeuchte von Nassdampfströmen.The The invention relates to an arrangement for the continuous measurement of Steam damp of wet steam streams.
Die Bestimmung der Dampffeuchte ist in der Zu- und Ableitung von Maschinen, wie z. B. Dampfturbinen, von Interesse. Die Feuchte des Dampfes ist für betriebs- und leittechnische Steuerungen relevant.The Determination of vapor moisture is in the supply and discharge of machinery, such as As steam turbines, of interest. The humidity of the steam is relevant for plant and process control systems.
Dampffeuchtemesssysteme sind in verschiedenen Ausführungen im Stand der Technik bekannt.Steam humidity measurement systems are in different versions in the prior art known.
Für Laboranwendungen werden optische und extinktive Messsysteme zur Dampffeuchtebestimmung eingesetzt. Diese sind jedoch für Einsatzzwecke in der Praxis, beispielsweise in Dampfleitungen nach Turbinen, nicht geeignet. Diese Lösungen ermöglichen eine Dampffeuchtebestimmung nur bis etwa 3% und sind als Betriebsmessstellen nicht nutzbar.For Laboratory applications are optical and extinctive measuring systems for Steam moisture determination used. These are however for Applications in practice, for example, in steam lines after Turbines, not suitable. These solutions enable a vapor moisture determination only up to about 3% and are considered operational measuring points not usable.
Weiterhin
sind Messsysteme bekannt, die auf der Kühlung des Messdampfstromes
und Bestimmung der Kondensatmenge, wie in der
Ein
anderer Weg zur Bestimmung der Dampfqualität wird beispielsweise
in der
In
Aus
der
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, dass die Entnahme des Dampfes nicht isokinetisch erfolgt. Das hat zur Folge, dass der abgezweigte Dampfstrom nicht erfassten Zustandsänderungen unterliegen kann. Damit lassen sich durch die nachfolgenden Messstellen keine Daten ermitteln, die Rückschlüsse auf die Dampffeuchte vor der Entnahme ermöglichen, ohne auch den Dampfmassestrom zu bestimmen.adversely in this device is that the removal of the steam is not isokinetic. This has the consequence that the branched vapor stream may be subject to unrecognized state changes. In order to can not be determined by the subsequent measuring points data the conclusions about the steam humidity before the Allow removal without even the steam mass flow too determine.
Zugleich sind die Wärmeverluste des Systems nicht bekannt und für die erforderliche Entnahmedampfmengenmessung sind keine geeigneten Messanordnungen verfügbar.at the same time are the heat losses of the system unknown and for the required extraction steam quantity measurement are not suitable measuring arrangements available.
Messanordnungen ähnlicher
Art sind auch aus der
Allen bekannten Lösungen haftet der Nachteil an, dass sich höhere Dampffeuchten von 3 bis 15% nicht zuverlässig, kontinuierlich und ohne die Entnahmedampfmenge zu bestimmen, ermitteln lassen.all known solutions adheres to the disadvantage that higher Damp dampenings from 3 to 15% not reliable, continuous and without determining the extraction steam quantity.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Messanordnung auszubilden, die eine isokinetische Dampfentnahme ermöglicht und somit der Entnahmedampfstrom identische Parameter mit dem Hauptdampfstrom aufweist.Of the The invention is therefore based on the object to form a measuring arrangement, which allows an isokinetic steam extraction and thus the Extraction steam flow identical parameters with the main steam flow having.
Das Messsystem soll keine Bestimmung der Entnahmedampfmenge erfordern. Es sollen Dampffeuchten von bis zu 15% kontinuierlich messbar sein. Das Messsystem soll sich für den Einsatz als Betriebsmessstelle eignen.The Measuring system should not require determination of the withdrawal steam quantity. Steam humidities of up to 15% should be continuously measurable. The Measuring system should be suitable for use as an operating measuring point suitable.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Dampffeuchtemesssystem für Nassdampfströme in einer Dampfleitung gelöst, welches eine isokinetische Entnahmevorrichtung und eine Vorrichtung zur Erstellung einer Wärmebilanz aufweist, wobei die isokinetische Entnahmevorrichtung ein Entnahmerohr für den Dampf in Richtung der Dampfströmungsrichtung aufweist und jeweils eine Öffnung senkrecht zur Dampfströmungsrichtung in der Dampfleitung und eine Öffnung senkrecht zur Strömung im Entnahmerohr angeordnet sind. Ein Differenzdrucksensor ist jeweils durch eine Druckleitung mit den Öffnungen zur Differenzdruckbestimmung von Dampfstrom und Entnahmedampfstrom verbunden. Dieser Differenzdrucksensor regelt das Expansionsorgan mit dem Ziel, dass keine Differenz zwischen dem statischen Druck des Dampfstroms in der Dampfleitung und dem statischen Druck des Entnahmedampfstroms gegeben ist. Diese Regelung führt zu einer isokinetischen Dampfentnahme. Damit wird erreicht, dass die Geschwindigkeit in der Entnahmevorrichtung gleich der Geschwindigkeit in der Dampfleitung ist. Dadurch ist gewährleistet, dass der Dampfstrom im Entnahmerohr in seinen Parametern mit dem Dampfstrom in der Dampfleitung identisch ist.The Object is achieved by a steam moisture measurement system solved for wet steam flows in a steam line, which is an isokinetic removal device and a device for generating a heat balance, wherein the isokinetic Extraction device a sampling pipe for the steam in the direction the vapor flow direction and in each case has an opening perpendicular to the steam flow direction in the steam line and an opening perpendicular to the flow in the sampling tube are arranged. A differential pressure sensor is each by a Pressure line with the openings for differential pressure determination connected by steam flow and extraction steam flow. This differential pressure sensor regulates the organ of expansion with the aim that no difference between the static pressure of the steam flow in the steam line and the static pressure of the withdrawal steam flow is given. This regulation leads to an isokinetic vapor extraction. This will be achieved that the speed in the sampling device equal to the Speed in the steam line is. This ensures that that the vapor flow in the sampling tube in its parameters with the Steam flow in the steam line is identical.
Die Vorrichtung zur Erstellung einer Wärmebilanz weist eine Entnahmeleitung, ein Expansionsorgan sowie zwei nachfolgend angeordnete leistungsregelbare Heizregister und Temperatur- und Druckmessstellen (A, C, D) auf. Bei Messstelle A, die in der Entnahmeleitung vor dem Expansionsorgan angeordnet ist, wird Druck pA bestimmt. An Messstelle C, die nach dem ersten Heizregister und vor dem zweiten Heizregister angeordnet ist, wird die Temperatur TC ermittelt. Messstelle D befindet sich nach dem zweiten Heizregister. Hier werden Temperatur TD und Druck pD gemessen.The apparatus for producing a heat balance has a removal line, an expansion element and two subsequently arranged power-controllable heating registers and temperature and pressure measuring points (A, C, D). At measuring point A, which is arranged in the extraction line before the expansion element, pressure p A is determined. At measuring point C, which is arranged after the first heating coil and before the second heating coil, the temperature T C is determined. Measuring point D is located after the second heating register. Here, temperature T D and pressure p D are measured.
Temperatur- und Druckmessstellen A, C, D sind mittels Datenübertragungsleitungen mit einer Steuer-/Auswerteeinheit verbunden.Temperature- and pressure measuring points A, C, D are by means of data transmission lines connected to a control / evaluation unit.
Die Leistungsaufnahme der Heizregister (PH1, und PH2) wird durch Messgeräte erfasst und damit eine vollständige Wärmebilanzierung ermöglicht.The power consumption of the heating registers (P H1 , and P H2 ) is recorded by measuring devices, thus enabling complete heat balancing.
Die Konzeption der Erfindung besteht darin, dass eine Entnahmevorrichtung ausgebildet wird, die den statischen Druck in der Dampfleitung und in der Entnahmeleitung vergleicht und die Differenz durch ein Expansionsorgan auf Null abgleicht. Damit ist realisiert, dass die Dampfgeschwindigkeiten in der Entnahmeleitung und in der Dampfleitung identisch im Sinne von isokinetisch ausgebildet sind.The Concept of the invention is that a removal device is formed, which is the static pressure in the steam line and in the withdrawal line and the difference by an expansion organ matches to zero. This realizes that the vapor velocities in the extraction line and in the steam line identical in the sense are formed by isokinetic.
Über das Messsystem wird eine Wärmebilanz erstellt. Die Wärmebilanzierung ergibt sich einerseits durch die mittels der Heizregister zugeführten Wärmeleistung (PH1 und PH2) und andererseits durch die Wärmeverluste (PV1 und PV2). Diese Wärmemengen sowie Druck und Temperatur können mit dem Messsystem bestimmt werden und ermöglichen aufgrund des Auswertealgorithmus letztlich die Bestimmung der Dampffeuchte im Bereich der Entnahmevorrichtung. Mit den ermittelten Drücken vor dem Expansionsorgan und nach dem zweiten Heizregister sowie den Temperaturen nach dem ersten und dem zweiten Heizregister werden Daten bestimmt, die es erlauben, die Dampfmenge aus der Funktionsgleichung zu eliminieren. Damit kann auf die aufwendige, fehlerbehaftete und kostenintensive Dampfmengenmessung verzichtet werden.A heat balance is created via the measuring system. The heat balance results on the one hand by the heat output (P H1 and P H2 ) supplied by means of the heating coils and on the other hand by the heat losses (P V1 and P V2 ). These amounts of heat as well as pressure and temperature can be determined with the measuring system and, due to the evaluation algorithm, ultimately enable the determination of the vapor moisture in the area of the sampling device. With the determined pressures before the expansion device and after the second heating coil and the temperatures after the first and the second heating coil data are determined, which allow to eliminate the amount of steam from the equation of function. This can be dispensed with the complex, error-prone and costly steam quantity measurement.
Die isokinetische Dampfentnahme ist erforderlich, um den unverfälschten Referenzdampfstrom entnehmen zu können.The Isokinetic vapor extraction is required to preserve the unadulterated To be able to remove reference steam flow.
Bei zu großer Entnahmegeschwindigkeit wird mehr Dampf abgesaugt als es dem eigentlichen Absaugquerschnitt mit der vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit entspricht, bei zu kleiner Entnahmegeschwindigkeit entsprechend weniger.at If the removal speed is too high, more steam will be extracted as the actual Absaugquerschnitt with the existing flow rate corresponds, if the removal speed is too low fewer.
Der Abgleich erfolgt über die Messung des statischen Druckes in der Haupt- und in der Entnahmeströmung. Durch den Abgleich des statischen Differenzdruckes auf Null gleicht man die Geschwindigkeiten auf den gleichen Wert ab. Damit ist die isokinetische Dampfentnahme garantiert.Of the Adjustment takes place via the measurement of the static pressure in the main and in the withdrawal flow. By matching the static differential pressure to zero equals the speeds to the same value. This is the isokinetic vapor extraction guaranteed.
Für die Berechnung der Dampffeuchte sind somit sechs Messwerte (Temperaturen TC und TD, Drücke pA und pD, Heizleistungen der Heizregister PH1 und PH2) und zwei vorab bzw. durch Wärmestromsensoren zu bestimmende Verlustkennwerte (Verlustleistungen PV1 und PV2) notwendig.Thus, six measured values (temperatures T C and T D , pressures p A and p D , heating powers of the heating registers P H1 and P H2 ) and two loss characteristics to be determined in advance or by heat flow sensors (power losses P V1 and P V2 ) necessary.
Aus
den Messwerten für den Druck nach dem zweiten Heizelement
pD und den Temperaturen nach den beiden
Heizelementen TC und TD wird über die
Gleichungen der Wasserdampftafel die Enthalpie des Probedampfes
bestimmt. Eine geeignete Wasserdampftafel ist z. B. in
Die Koeffizienten ni 0 und ni aus der Wasserdampftafel werden auf vier Kommastellen gerundet. Damit wird eine hinreichende Genauigkeit erzielt. Hierdurch entfallen eine Reihe von Koeffizienten, so dass letztendlich für ni 0 noch 8 und für ni noch 15 Koeffizienten übrig bleiben.The coefficients n i 0 and n i from the water vapor table are rounded to four decimal places. For a sufficient accuracy is achieved. This eliminates a series of coefficients, so that ultimately 8 coefficients remain for n i 0 and 15 for n i .
Somit sind die beiden Dampfenthalpien in den Messpunkten C und D bekannt. Die Berechnung der Enthalpie im Punkt B erfolgt durch eine Bilanzierung über beide Heizregister. Hierzu werden neben den beiden Enthalpien die Heizleistungen benötigt, die durch die beiden Messgeräte zur elektrischen Leistungsaufnahme bestimmt werden.Consequently Both vapor enthalpies are known at measuring points C and D. The enthalpy calculation in point B is carried out by means of a balance over both heating registers. For this purpose, in addition to the two enthalpies the Heating power needed by the two meters be determined for electrical power consumption.
Darüber hinaus müssen die Wärmeverluste in diesen Bilanzkreisen bekannt sein.About that In addition, the heat losses in these balancing groups must be known.
Die Enthalpie im Punkt A des zu messenden Dampfes entspricht wegen der adiabaten Drosselung der im Punkt B, es gilt hA = hB.The enthalpy at point A of the vapor to be measured corresponds to that at point B because of the adiabatic throttling, h A = h B.
Mit dem Druck (pA) an der Messstelle A kann somit die Dampffeuchte über die Wasserdampftafel bestimmt werden.The pressure (p A ) at the measuring point A can thus be used to determine the vapor humidity via the water vapor panel.
Mit dem erfindungsgemäßen Messsystem sind Dampffeuchten bis ca. 15% nach kurzer Einschwingzeit zuverlässig bestimmbar. Eine aufwendige Bestimmung des Massenstroms ist dazu nicht erforderlich. Die robuste Entnahmevorrichtung ermöglicht den Einsatz als Betriebsmessstelle für nahezu alle Anforderungen. Zugleich ist das Messsystem damit für leittechnische Steuerungen geeignet. Durch die selbstregelnde isokinetische Entnahme liefert das erfindungsgemäße Messsystem zuverlässige Ergebnisse.With The measuring system according to the invention are steam dampers Up to approx. 15% reliably determinable after a short settling time. A complex determination of the mass flow is not required. The robust removal device allows use as an operating measuring point for almost all requirements. at the same time the measuring system is thus for process control systems suitable. Through the self-regulating isokinetic extraction supplies the measuring system according to the invention reliable Results.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Dampffeuchtemesssystems ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Embodiments of the vapor moisture measurement system result from the dependent claims.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass zur Erstellung der Wärmebilanz das Messsystem als Kalorimeter ausgeführt ist. Damit ist eine kompakte Bauweise des Messsystems möglich.A advantageous embodiment of the invention is given by the fact that to create the heat balance, the measuring system as a calorimeter is executed. This is a compact design of the measuring system possible.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Erfindung als Drossel-Überhitzungs-Kalorimeter ausgeführt. Dadurch sind die Funktionselemente der Messeinrichtung in einer Baueinheit mit geringem Platzbedarf realisierbar. Zugleich sind die Messfehler mit dieser Ausführung der Erfindung minimiert.According to one embodiment of the invention, the invention is designed as a throttle overheating calorimeter. As a result, the functional elements of the measuring device in a unit with low Space requirement can be realized. At the same time the measurement errors are minimized with this embodiment of the invention.
Einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung entsprechend wird die Verlustleistung des Kalorimeters durch Wärmestromsensoren kontinuierlich erfasst oder die Verlustleistung vorab auf einem Messstand in Abhängigkeit verschiedener Parameter, insbesondere der Temperatur, bestimmt und als Kennlinie oder Kennfeld in der Steuereinheit hinterlegt.one According to a further advantageous embodiment, the power loss of the calorimeter by heat flow sensors continuously recorded or the power loss in advance on a measuring stand depending various parameters, in particular the temperature, determined and stored as a characteristic or map in the control unit.
Damit kann eine vollständige Wärmebilanz erstellt werden. Somit liefert die Messeinrichtung besonders auch bei instationären Vorgängen nach kurzer Einschwingzeit zuverlässige Ergebnisse.In order to a complete heat balance can be created. Thus, the measuring device delivers especially in unsteady Reliable operations after a short settling time Results.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das erste Heizregister durch die Messung der Temperatur nach dem Expansionsorgan, wie z. B. einer Drossel, und Vergleich mit der Überhitzungstemperatur durch die Steuereinheit geschaltet. Damit ist auch für Nassdampf eine Feuchtebestimmung möglich.To a further advantageous embodiment of the invention is the first heating registers by measuring the temperature after the expansion element, such as B. a throttle, and comparison with the superheat temperature switched by the control unit. This is also for Wet steam, a moisture determination possible.
Mit einer Weiterbildung der Erfindung wird das zweite Heizregister so geschaltet, dass eine voreingestellte Temperatur konstant gehalten wird. Diese vorgebbare Temperatur liegt im Bereich des überhitzten Dampfes oberhalb der Temperatur nach dem ersten Heizregister und kann an der Steuer- und Auswerteeinheit eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, die Dampffeuchte auch bei Änderung des Dampfmassenstromes zu bestimmen und die Messfehler zu minimieren.With a development of the invention, the second heater is so switched that kept a preset temperature constant becomes. This predefinable temperature is in the range of overheated Steam above the temperature after the first heating coil and can be set on the control and evaluation unit. Thereby it is possible to change the steam humidity even when changing to determine the steam mass flow and to minimize the measurement errors.
Eine weitere Ausgestaltung ermöglicht durch die Bestimmung der Temperatur unmittelbar an der Oberfläche der Heizregister die Überwachung der Oberflächentemperatur. Die ermittelten Temperaturen werden in der Steuerung ausgewertet und schalten die Heizung ab, wenn eine zu hohe Temperatur, z. B. infolge zu geringen Dampfmassenstromes, an den Heizregistern auftritt. Mit der Temperaturbestimmung können stationäre Zustände an den Heizregistern durch die entsprechende Regelung der Heizleistung realisiert werden. Zugleich ermöglicht die Überwachung der Temperaturen die Feststellung stationärer Zustände an den Heizregistern. Wenn die gemessenen Temperaturen nahezu unverändert sind, ist gesichert, dass die gesamte von den Heizelementen aufgenommene elektrische Leistung an den Dampf übertragen wird. Somit ist eine genaue Wärmebilanzierung möglich.A further embodiment made possible by the determination of Temperature directly on the surface of the heater the monitoring of the surface temperature. The determined temperatures are evaluated in the controller and turn off the heater when too high a temperature, eg. B. as a result too low steam mass flow, occurs at the heating registers. With the temperature determination can stationary states at the heating registers by the corresponding control of the heating power will be realized. At the same time allows the monitoring the temperatures the detection of stationary conditions at the heating registers. When the measured temperatures are almost unchanged are secured, that the whole of the heating elements is absorbed electrical power is transmitted to the steam. Consequently is an accurate heat balance possible.
Fehlerhafte Messwerte können durch entsprechende Feststellung instationärer Zustände als solche erkannt werden. Damit ist eine Überwachung des Messsystems und eine Bewertung der Messergebnisse möglich.faulty Measured values can be unsteady by appropriate determination States are recognized as such. This is a monitoring of Measuring system and an evaluation of the measurement results possible.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Entnahmevorrichtung als Nulldrucksonde realisiert. Dieses Bauteil ist eine robuste, ausgereifte, marktverfügbare und kostengünstige Komponente.In a further advantageous embodiment of the invention is the Removal device realized as a zero pressure probe. This component is a robust, mature, marketable and cost-effective component.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Das
Messsystem zur kontinuierlichen Bestimmung der Dampffeuchte von
Nassdampfströmungen wird wie folgt realisiert:
In
In
In
die Dampfleitung
Der
Differenzdrucksensor
Die
beschriebene Entnahmevorrichtung
In
der druckregelbaren Drossel
Nach
der Drossel
Nach
der Messstelle C strömt der Dampf durch das zweite Heizregister
Die
Heizregister
Zu
den wesentlichsten elektrischen Komponenten gehören die
Heizungsregelungen
Aufgrund dieser Festlegung sowie den gegebenen Prozessparametern wurde bei der Bemessung der Leistung des einzusetzenden Trenntrafos 230 V/165 V, 50 Hz mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor von 0,5 gerechnet. Damit sind Größe und Gewicht des Messsystems vergleichsweise gering.by virtue of this definition as well as the given process parameters was added the rating of the power of the isolating transformer 230 V / 165 to be used V, 50 Hz calculated with a simultaneity factor of 0.5. In order to Size and weight of the measuring system are comparatively low.
Während
der Messung wird die gemessene Heizleistung der beiden Heizregister
In
Ergänzend
zur
Der stationäre Zustand des Dampffeuchtemesssystems wird nach einer Einschwingzeit von 2 bis 3 Minuten erreicht.Of the stationary state of the vapor moisture measurement system is after reached a settling time of 2 to 3 minutes.
Das
Messsystem ist von der Drossel
Eine
andere Möglichkeit besteht darin, den Wärmeverlust
des Kalorimeters
Die
bekannten Wärmeverluste des Kalorimeters
In
Die
Die Enthalpie h ist auf der y-Achse und die Entropie s auf der x-Achse aufgetragen. Die x = 1 Linie ist die Sattdampfgrenze. Die anderen x-Linien zeigen die Linien gleicher Dampffeuchte.The Enthalpy h is on the y-axis and entropy s on the x-axis applied. The x = 1 line is the saturated steam limit. The others x-lines show the lines of the same vapor humidity.
Die Punkte A, B, C, D entsprechen den Messstellen. Die Verbindung AB zeigt die adiabatische Drosselung und BC die isobare Erwärmung ersten Heizregister. Hierbei wird die x = 1 Linie (Sattdampflinie) geschnitten, und damit liegt der Dampf bei C im überhitzten Bereich. Die Linie CD zeigt die zweite isobare Erwärmung im zweiten Heizregister.The Points A, B, C, D correspond to the measuring points. The connection AB shows the adiabatic throttling and BC the isobaric heating first heating register. Here, the x = 1 line (saturated steam line) cut, and thus the steam at C is in the overheated Area. The line CD shows the second isobaric warming in the second heating register.
- 11
- Dampfleitungsteam line
- 22
- isokinetische Entnahmevorrichtung, Nulldrucksondeisokinetic Extraction device, zero pressure probe
- 33
- Entnahmeleitungwithdrawal line
- 44
- Expansionsorgan, DrosselExpansion element, throttle
- 55
- erstes leistungsregelbares Heizregister/Heizelementfirst power adjustable heating element / heating element
- 66
- zweites leistungsregelbares Heizregister/Heizelementsecond power adjustable heating element / heating element
- 77
- Datenübertragungsleitungen, DatenleitungenData transmission lines, data lines
- 88th
- Steuer- und AuswerteeinheitTax- and evaluation unit
- 99
- Vorrichtung zur Erstellung einer Wärmebilanz, Kalorimeter, Drossel-Überhitzungskalorimetercontraption for creating a heat balance, calorimeter, throttle overheating calorimeter
- 10a10a
- Wärmestromsensoren für das erste HeizregisterHeat flow sensors for the first heating coil
- 10b10b
- Wärmestromsensoren für das zweite HeizregisterHeat flow sensors for the second heating coil
- 1111
- Entnahmerohrsampling tube
- 12a12a
- Öffnung zur Dampfleitungopening to the steam line
- 12b12b
- Öffnung zum Entnahmerohropening to the sampling tube
- 1313
- DifferenzdrucksensorDifferential Pressure Sensor
- 1414
- Druckleitungenpressure lines
- 1515
- HeizungsregelungHeating control
- 16a16a
- Messgerät für elektrische Leistungsaufnahme/Heizleistung/Wärmemenge des ersten Heizregistersgauge for electrical power consumption / heat output / heat quantity of the first heating register
- 16b16b
- Messgerät für elektrische Leistungsaufnahme/Heizleistung/Wärmemenge des zweiten Heizregistersgauge for electrical power consumption / heat output / heat quantity of the second heating register
- 1717
- Wärmedämmungthermal insulation
- 18a bis 18f18a to 18f
- Temperatursensoren auf der Oberfläche der Heizregistertemperature sensors on the surface of the heater
- AA
- Druck- und/oder TemperaturmessstellePrint- and / or temperature measuring point
- BB
- Druck- und/oder TemperaturmessstellePrint- and / or temperature measuring point
- CC
- Druck- und/oder TemperaturmessstellePrint- and / or temperature measuring point
- DD
- Druck- und/oder TemperaturmessstellePrint- and / or temperature measuring point
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 890833 A2 [0005] - EP 890833 A2 [0005]
- - US 4679947 A [0006] US 4679947 A [0006]
- - EP 1017997 B1 [0007] - EP 1017997 B1 [0007]
- - US 4932788 A [0008, 0011] US 4932788 A [0008, 0011]
- - US 5327772 A [0011] US 5,327,772 A [0011]
- - US 4295368 A [0011] US Pat. No. 4,295,368 A [0011]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Wagner, W.; Kruse, A.: Zustandsgrößen von Wasser und Wasserdampf, Springer Verlag 1998, ISBN 3-540-64339-7 [0025] - Wagner, W .; Kruse, A .: State variables of water and water vapor, Springer Verlag 1998, ISBN 3-540-64339-7 [0025]
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200820006925 DE202008006925U1 (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Steam moisture measurement system for wet steam flows |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200820006925 DE202008006925U1 (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Steam moisture measurement system for wet steam flows |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE202008006925U1 true DE202008006925U1 (en) | 2008-07-24 |
Family
ID=39646626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE200820006925 Expired - Lifetime DE202008006925U1 (en) | 2008-05-21 | 2008-05-21 | Steam moisture measurement system for wet steam flows |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202008006925U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016100864A1 (en) | 2015-07-31 | 2017-02-02 | Technische Universität Dresden | Method for determining the thermal state point of the steam in steam turbines and measuring arrangement for carrying out the method |
| CN111811890A (en) * | 2020-07-14 | 2020-10-23 | 中核武汉核电运行技术股份有限公司 | Steam isokinetic sampling system and method |
| CN113281379A (en) * | 2021-05-14 | 2021-08-20 | 深圳市特种设备安全检验研究院 | Industrial boiler saturated steam humidity measuring device and method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4295368A (en) | 1979-08-22 | 1981-10-20 | Joseph Jannone | Method for measuring the full range in quality of a vapor |
| US4679947A (en) | 1985-07-16 | 1987-07-14 | Engineering Measurements Co. | Method and apparatus for measuring steam quality |
| US4932788A (en) | 1986-03-12 | 1990-06-12 | Yeh George C | Monitoring of the quality of a flowing vapor |
| US5327772A (en) | 1993-03-04 | 1994-07-12 | Fredricks William C | Steam quality sensor |
| EP0890833A2 (en) | 1997-07-11 | 1999-01-13 | Mmm Münchener Medizin Mechanik Gmbh | Method for determining the calorific state of steam, in particular for determining the wetness of steam and apparatus therefore |
| EP1017997B1 (en) | 1997-09-24 | 2002-08-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for determining the enthalpy of wet steam |
-
2008
- 2008-05-21 DE DE200820006925 patent/DE202008006925U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4295368A (en) | 1979-08-22 | 1981-10-20 | Joseph Jannone | Method for measuring the full range in quality of a vapor |
| US4679947A (en) | 1985-07-16 | 1987-07-14 | Engineering Measurements Co. | Method and apparatus for measuring steam quality |
| US4932788A (en) | 1986-03-12 | 1990-06-12 | Yeh George C | Monitoring of the quality of a flowing vapor |
| US5327772A (en) | 1993-03-04 | 1994-07-12 | Fredricks William C | Steam quality sensor |
| EP0890833A2 (en) | 1997-07-11 | 1999-01-13 | Mmm Münchener Medizin Mechanik Gmbh | Method for determining the calorific state of steam, in particular for determining the wetness of steam and apparatus therefore |
| EP1017997B1 (en) | 1997-09-24 | 2002-08-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for determining the enthalpy of wet steam |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Wagner, W.; Kruse, A.: Zustandsgrößen von Wasser und Wasserdampf, Springer Verlag 1998, ISBN 3-540-64339-7 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016100864A1 (en) | 2015-07-31 | 2017-02-02 | Technische Universität Dresden | Method for determining the thermal state point of the steam in steam turbines and measuring arrangement for carrying out the method |
| DE102016100864B4 (en) | 2015-07-31 | 2019-09-12 | Technische Universität Dresden | Method for determining the thermal state point of the steam in steam turbines and measuring arrangement for carrying out the method |
| CN111811890A (en) * | 2020-07-14 | 2020-10-23 | 中核武汉核电运行技术股份有限公司 | Steam isokinetic sampling system and method |
| CN113281379A (en) * | 2021-05-14 | 2021-08-20 | 深圳市特种设备安全检验研究院 | Industrial boiler saturated steam humidity measuring device and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102008051364B4 (en) | rotary evaporator | |
| EP2015056B1 (en) | Method and sensor for determining a significant value in combustibility terms of a gas mixture | |
| DE3317950C2 (en) | ||
| WO1992008089A1 (en) | Operational monitoring of a condenser with tubes with measurements at selected tubes | |
| DE102011120899B4 (en) | Method and use of a device for determining the mass flow of a fluid | |
| DE3836496C2 (en) | Method for calculating the degree of dryness of a fluid which is introduced into a process via a steam separator, the rate of the energy supplied to the process and device for calculating the degree of dryness | |
| DE102005001992A1 (en) | Method and device for humidifying gas and condensing steam at condensation cores | |
| DE10335295B4 (en) | Method and device for controlling baking parameters | |
| WO2012020074A1 (en) | Method and device for determining thermal conductivity and thermal diffusivity of a measurement sample | |
| DE102007023823A1 (en) | Thermal mass flow meter and method of operation | |
| EP2588925B1 (en) | Method and device for determining model parameters for controlling a steam power plant block, control unit for a steam generator and computer program product | |
| EP1017997B1 (en) | Method and device for determining the enthalpy of wet steam | |
| DE202008006925U1 (en) | Steam moisture measurement system for wet steam flows | |
| WO2015117720A1 (en) | Method for functionally testing a measuring device | |
| DE2700540A1 (en) | MOISTURE METER | |
| DE69329307T2 (en) | Steam flow meter | |
| DE10331698A1 (en) | Process plant steam flow sensor uses adjustable valve throttle with pressure, temperature and setting measurements processed using data bank | |
| EP1462901A2 (en) | Method and device for the control or regulation of a thermal load variation process in a fluid conveying non-deformable and/or thick wall component of a thermal system. | |
| EP1627211B1 (en) | Method and device for determining physical characteristics | |
| EP0321670B1 (en) | Expansion valve control device for the refrigerating appliance of a motor vehicle air conditioning equipment | |
| EP2848934A1 (en) | Method and sensor for determining fuel characteristics of gas mixtures | |
| EP0815387A1 (en) | Method and device for monitoring the feed-water supply to a steamgenerator | |
| DE112017007848B4 (en) | Status display device for a plant and status display method for a plant | |
| DE19910222C2 (en) | Method and device for determining a steam temperature | |
| DE102021105123B3 (en) | Method for operating a cooking device and cooking device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20080828 |
|
| R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20110504 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20111006 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years | ||
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20141202 |