Устройство для контроля теплового состояния ротора турбины

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300133.Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания (ЯЗ)ИЖ 621.165.,Ъ7(088.8) В.Л. Похорилер, A.È. Шкляр и Н.Н. Галимулин, ( ъ -) „ М

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова Ф.3 ) „ ;."

l;, v<.-, Г4" и (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ

РОТОРА ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при контроле переходных режимов паровых турбин. 5

По основ ному ав т. св . 9 905501 известно устройство для контроля теплового состояния ротора турбины, содержащее датчик температуры, подключенный через задатчик начальных условий к вычислительному блоку, выполненному go меньшей мере из трех сумматоров и трех элементов памяти, и генератор тактовых импульсов с выходными переключателями, причем в вычислительном блоке первый сумматор и элементы памяти включены в последовательную цепь с .переключателем на входе каждого из вихр выходы первого сумматора подсоединены к входам второго и третьего суммато-. ров, выходы элементов памяти подсоединены к входам каждого из сумматоров, а выходы задатчика начальных условий к входам элементов памяти 1)., 25

Недостаток устройства - пониженная точность контроля вследствие отсутствия учета изменения темпера» туропроводности материала ротора в зависимости от температуры.

Цель изобретения — повьтаение точности контроля путем учета зависимости теплофизических свойств материала ротора от температуры.

Для достижения поставленной цели в устройство введены последовательно соединенные счетчик, компаратор и дополнительный переключатель, вклю. ченные между генератором тактовых импульсов и выходными переключателями, и функциональный преобразователь, вход которого соединен с датчиком температуры, а выход — с входом компаратора, причем выход крмпаратора соединен с входом счетчика.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 температуры в характерной точке ротора турбины, задатчик 2 начальных условий, сумматоры 3-5, элементы 6-8 памяти, генератор 9 тактовых импульсов, управляющий выходными переключателями 10-13, показывающие приборы 14-16. Сумматоры 3-5 и -элементы

6-8 памяти составляют вычислительный блок 17 определения основных параметров температурного и напряженного состояния ротора турбины. Устройство содержит также функциональный преоб992752 раэователь 18, счетчик 19, компаратор 20 и дополнительный переключатель 21. Датчик 1 температуры в характерной точке- ротора турбины соединен с входом задатчика 2 начальных условий, представляющего собой переключатель с двумя выходами 22 и 23.

Выход 22 через первый выходной переключатель 10 соединен с входом пер ваго сумматора 3 . С выходом 23 соединены первые входы элементов 6-8 )Q памяти. Выход сумматора 3 соединен через второй выходной переключатель

11 с входом элемента 6 памяти. Выход элемента б памяти через третий выходной переключатель 12 соединен с входом элемента 7 памяти, выход которого, в свою очередь, соединен через четвертый выходной переключатель 13 с входом элемента 8 памяти °

Выходы сумматора 3 и элементов б и 7 памяти и выход элемента 8 памяти соединены с вторым сумматором 4, выход которого соединен с показывающим прибором 14. Выходы сумматора 3 и элементов б и 7 памяти и выход элемента 8 памяти соединены с входами третьего сумматора 5, выход которого соединен с показывающим прибором 15; Выход сумматора 3 соединен с показывающим прибором 16. Выходы элементов б и 7 памяти и выход элемента 8 памяти соединены с входами сумматора 3. Датчик 1 характерной температуры ротора через функциональный преобразователь 18 подклю чен к первому входу компаратора 20, 35 к второму входу которого подключен счетчик 19, соединенный с выходом генератора 9 тактовых импульсов.

Выход компаратора 20 соединен с счетчиком 19 и через дополнительный 4О переключатель 21 с переключателями

10-13.

Устройство работает следующим образом.

На выходе датчика 1 вырабатывается сигнал, пропорциональный температуре наружной поверхности ротора турбины. При наличии в схЕме аналого-цифрового преобразователя сигнал подается на вход задатчика 2 начальных условий в цифровом, а в противном случае - в аналоговом виде. При включении устройства переключатель задатчика 2 начальных условий соединен с выходом 23, при этом сигнал, пропорциональный значению температуры наружной поверхности ротора в начальный момент времени > (О), подается в вычислительный блок 17 на.входы элементов 6-8 памяти. После этого происходит переключение задатчика 2 начальных условий на выход 22.

Дополнительный .переключатель 21 через определенные интервалы времени и „. (t), зависящие от величины температуры обогреваемой поверхности 65 ротор"-, по сигналу компаратора 20,, производит кратковременное включение переключателей 10-13, Управление работой переключателя

21 происходит следующим образом.

Сигнал, пропорциональный температуре обогреваемой поверхности ротора, от датчика 1 поступает на вход функционального преобразователя 18, на выходе которого вырабатывается сигнал, пропорциональный величине теку% % щего интвервала .времени "1 - a(e) где м+ — постоянная величина, )оответствующая величине температуропроводности прн некоторой температуре ротора, йТ " — постоянная величина, соответствующая интервалу времени переключения при той же температуре, а () — температуропроводность при текущей температуре -E() ротора в рассматриваемый момент времени ь . Этот сигнал равен и= а ;/

jD f- где 8т . p — интервал времени между импульсами тактового генератора.

Сигнал величины и поступает на вход компаратора 20, на второй вход которого с выхода счетчика 19 поступает сигнал величины числа тактов геуера-. тора 9 с момента начала отсчета на рассматриваемом интервале времени d i . Когда величина этого сигнала достигнет значения h, соответствующего текущему значению температуры ротора, компаратор 20 подает команду дополнительному переключателю 21, который, в свою очередь, производит переключения в вычислительном блоке 17 ° Одновременно команда от компаратора 20 поступает на счетчик 19, вызывая сброс его памяти. На каждом новом интервале времени дТ; счетчик 19 начинает отсчет импульсов тактового генератора с нуля. На первый вход сумматора

3 поступает сигнал по значению температуры наружной поверхности ротора 1Р,. в данный момент времени.

На выходах сумматора 3 вырабатываются значения температуры на внутренней расточке ротора 1 рр t c 7; на второй, третий и четвертый входы сумматора 3 подаются с четвертых выходов элементов 8 памяти соответственно значения температуры на поверхности внутренней расточки ротора с отставанием на один, два и три интервала времени

За счет того, что на выходах сумматора 3 вырабатывается значение температуры С С с ) при каждом срабатывании переключателей 10-13, управляеьых дополнительным переклю 992752 чателем 21, проискодит обмен значе: ннями арр между элементами памяти таким образом, что в каждый момент времени с выходов сумматора 3 может быть снят сигнал, пропорциональный

Р Т3, с выходов элемента б па5 ти сигнал, пропорциональный tlap ь- bii ), с выходов элемента 7 памяти сигнал - пропорциональный барр (" 4 С, ь . с ВыходОв элемента памяти 8 сигнал, пропорцио- 10 нальный

Ф (C- Л С -d Т. -d, ).

С вторых выходов сумматора 3 и элеентов 6 и 7 памяти и первого выхоа элемента 8 памяти сигналы пропор,циональные соответственно

ФРР(J,4PP (ha )

20 поступают йа входы второго суммарно." ра 4., где сигналы, умноженные на постоянные коэФфициенты, суммируются.

Сигнал, пропорциональный напряжениям на внутренней расточке ротора, с выхода сумматора 4 подается на показывающий прибор 14. С третьих выходов

"сумматора 3 и элементов б и 7 памяти

;и второго выхода элемента 8 памяти сигналы, пропорциональные соответ-, .ственно (r), t (e-ai), t Г-d Z;n,.„), поступают на входы сумматора 5, где сигналы, умноженные на постоянные коэффициенты, суммируются. Сигнал, д0 пропорциональный напряжениям на, на« ружной поверхности ротора, с выхода сумматора 5 подается на показывающий прибор 15. Сигнал, пропорциональный температуре поверхности осевой расточки ротора 1РР 5+3 в текущий момент времени Г, с четвертого выхода сумматора 3 подается на по.казывающий прибор 16.

Определение напряжений на внутренней расточке ротора 6 f 7ь $, на наружной поверхности ротора

@рн t-L3, температуры поверхности осевой растечки 1 р С-.з пронзво дится с использовайнем следующих зависимостей". где о, р . г - постоянные козффи" циенты, зазасящие От геометрическим размеров ротора, величины интервала времени de и величины коэффициента температуропроводности а"предлагаемое устройство, выполняя те же функции, что и известнОе позволяет учесть зависимость теплофизи« ческих свойств материала ротора от температуры, что обусловливает повышение точности определения температурного и напряженного состояния

porgpa, Фс рмула изобретения

Устройство для контроля теплового . состояния ротора турбины по авт.св. р 905501, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля путем учета зависимости теплофизических свойств материала ротора от температуры, в него введены последовательно соединенные счетчик, компаратор и дополнительный переключатель, включенные между генератором тактовых импульсов и выходными переключателями, и функциональный преобразователь, вход ко горего сеединен с датчиком температуры, а выход — с входом компаратора, буричем выход компаратора соединен с входом счетчика.

Источники информации, принятьве ва внимание при экспертизе

1. авторское свидетельство СССР

В 965501 кл. 1- 01 0 19/02, 1980.