Устройство для измерения средней температуры потока жидкости или газа

Устройство для измерения средней температуры потока жидкости или газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА, содержащее пробоотборник, термодатчик для измерения температуры , расположенный в сосуде, присоединейном к пробоотборнику, и канал для отвода потока нз пробоотборника , причем пробоотборник выполнен с -отверстиями, обращенными навстречу потоку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения средней температуры, в него введен датчик статического давления, размещенный в зоне отбора про&ы, и U -образный манометр, одно колено которого присоединено к пробоотборнику, а другое связано с датчиком статического давления, при этом на канале для отвода пото (Л ка установлен вентиль для регулирования давления в пробоотборнике.

СООЗ СОВЕТСКИХ свв л

РЕСПУБЛИК (19) (11))(З1) G 01 K 13/02 в I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в ABTopckoMY ввидвтвввствв

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 350? 542/24-10 (22) 13.09.82 (46) 30.03.85. Бюл. )) !2 (72) В.В. Пряхин и 0.0. Мильман (71) Производственное объединение

"Калужский турбинный завод" (53) 536.532(088;8) (56) 1. Клямкин С.Л. Тепловое испытание паротурбинных установок электростанций. М.-Л., ГЭИ, 1961, с. 118119.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 773457, кл. G 01 К 13/02,.

04.04.79 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОТОКА ЖИДКОСТИ

ИЛИ ГАЗА, содержащее пробоотборник, . термодатчик для измерения температуры, расположенный в сосуде, присоединенном к пробоотборнику, и канал для отвода потока из нробоотборника, причем пробоотборник выполнен с отверстиями, обращенными навстречу потоку, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новыщения точности измерения средней температуры, в него введен датчик статического давления, размещенный в зоне отбора пробы, и (1 -образный манометр, одно колено которого присоединено к пробоотборнику, а другое связано с датчиком статического давления, нри этом на канале для отвода потока установлен вентиль для регулирования давления в пробоотборнике.

1147931

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры.

Известны устройства для измерения средней температуры газового или жидкого потока при неравномерном поле скоростей и температур и .

Это устройство содержит отборник пробы воды (или газа), размещенный в трубопроводе. Для увеличения точности измерения отверстия для отбо- 10 ра проб размещены в центрах площадок равного сечения. Вода или гаэ из отборника пробы поступает по соединительной линии к термодатчику, где измеряется их температура, пос- 15 ле чего они сбрасываются в зону пониженного давления (вода, например, может .сливаться в дренаж).

Недостатком данного устройства является несбответствие между сред- 20 невзвешенной температурой в трубопроводе и средней температурой, измеряемой термодатчиком, установленным на линии за отборником преб.

Причина этого недостатка заложена 25 в основе метода измерений.Действитель; но, средневзвешенная температура равна при плотности среды p = const

30 у «) ион о

K f11

Пробоотборник 1 с отверстиями, расположенными по центрам площадок равных сечений, установлен в трубопроводе 2 отверстиями навстречу пото. ку. К пробоотборнику присоединен сосуд 3 для установки термодатчика 4. Слив воды ведется по каналу

:для отвода потока 5 с вентилем 6.

К пробоотборнику присоединен одним коленом 0 -образный манометр 7, второе колено его подключено к дат,чику статического давления 8.

EY;t; кзм Еч; л

55 (2 ) где à — сечение трубопровода;

V t — скорость течения и температура среды в данной точке соответственно;

- номер точки отбора на пробоотборнике °

Измеренная температура равна где f- — сечение отверстий отбора

1 воды;

V — скорость воды в отверстии отбора.

Если сечения всех отверстий отбора одинаковы, то вместо (2) запишем

Совершенно очевидно, что температуры, определенные по (2 ), в об- ! щем случае не совпадают с действительной средней температурой, определенной по (2), так как скорости

V u V неодинаковы и непропорцио1 1 нальны.

Известно устройство для измерения средней температуры газового потока, содержащее пробоотборник, термодатчик для измерения температуры, расположенный в пробоотборнике, и канал для отвода потока из пробоотборника, причем пробоотборник выполнен с отверстиями, обращенными навстречу потоку $2) .

Однако известное устройство не позволяет точно измерять среднюю температуру, так как оно не содержит средства, позволяющие отбирать гаэ с расходом, пропорциональным скорости его в данной точке потока.

Цель изобретения — повышение точности измерения средней температуры.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее пробоотборник, термодатчик для измерения температуры, расположенный в сосуде, присоединенном к пробоотборнику, и канал для отвода потока из пробоотборника, причем пробоотборник выполнен с отверстиями, обращенными навстречу потоку, введен датчик статического давления, размещенный в зоне отбо- ра пробы, и ц -образный манометр, одно колено которого присоединено к пробоотборнику, а другое связано с датчиком статического давления, при этом на канале для отвода потока установлен вентиль для регулирования давления в пробоотборнике.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства.

1147931 по -

V) Составитель Л. Балянина

Редактор В. Ковтун Техред Т .Маточка Корректор Л. -Пилипенко

Заказ 1566/34 Тираж 897 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

В качестве датчика может быть использован отбор статического давления на стенке трубопровода или насадок статического давления, размещенный в потоке. 5

Устройство работает следующим образом.

Вода из пробоотборника 1 подается в сосуд 3, где установлен датчик температуры 4. Давление в сосу- 1Î де регулируется вентилем 6 и контролируется по показаниям дифференциального манометра 7. Для корректного измерения необходимо с помощью вентиля 6 установить дифманометр на О, в этом случае давление внутри пробоотборника будет равно статическому давлению в трубопроводе PB> = Р .

Поскольку сечение пробоотборнйка, по крайней мере, в 3 раза больше 2о суммарного сечения отверстий пробо- ю отборника, то неравномерность расхода по оТдельным отверстиям не превышает 2Х, Тогда перепад давлений на отверстиях пробоотборника соста- 25 вит (для i-го отверстия)

pМ; Р =Р -Р

BM р где Р = P + — давление тормо- 311 ч ст Я жения потока. на образующей цилиндра пробоотборника, rye располо*ены отверстия, — скорость потока в трубопро-.. воде в районе

i-отверстия.

Тогда скорость потока в отверстиях пробоотборника где pl — коэффициент расхода отверсI тия.

Суммарный расход в пробоотборнике составит и средняя температура после смеше- . ния будет равна для отверстий постоянного. сечения что совпадает с действительной средней температурой.

Таким образом, в устройстве учитываются значения температур и скоростей в различных зонах потока.

Поскольку внутри пробоотборника с ° помощью IJ -образного манометра и вентиля установлено статическое давление потока, то перепад на отверстиях пробоотборника равен динамическому напору. Устройство применяется для измерения средней температуры в дозвуковых потоках, где плотность среды и статическое давление практически постоянны в различных точках данного сечения трубопровода.

Предлагаемое устройство можно использовать во всех случаях измерения средней температуры потока с неравномерным полем скоростей.и температур: при испытаниях конденсаторов паровых турбин для измерения температуры на выходе, теплообменников с перекрестным потоком теплоносителей и т.п.