Способ определения наличия твердой фазы в проточной части струйного охладителя жидкости

Способ определения наличия твердой фазы в проточной части струйного охладителя жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения наличия твердой фазы в проточной части струйного охладителя жидкости, и может быть использовано в системах глубокого охлаждения криогенных жидкостей. Цель изобретения - повышение надежности определения и упрощение способа. Посредством регулирования давления на срезе сопла струйного охладителя изменяют фазовый состав потока и регистрируют изменение температуры вниз по потоку. О наличии в потоке твердой фазы судят по прекращению изменения температуры. 2 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s )s G 01 N 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

q I с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758576/25

{22) 14.11.89 (46) 07.11.91. Бел. N. 41

{71) Харьковский авиационный институт им, Н.Е,Жуковского (72) И,И.Петухов, В,В.Романенко и Ю.В.Шахов (53) 536.42(088.8) (56) Фролов С,Д. К оценке достоверности описания рабочего процесса неоднофазных струйных преобразователей энергии (СПЭН) на основе механики гетерогенных сред, — В кн.: Газотермодинамика многофазных потоков в энергоустановках. — Харьков, 1979, вып. 2, с. 3-17.

Теория и техника теплофизического эксперимента. /Под ред. В.К.Шукина. — M.:

Эвергоатомиздат, 1985, с. 240-241.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах глубокого охлаждения криогенных жидкостей.

Целью изобретения является повышение надежности определения и упрощение способа.

На фиг.1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2— график зависимости температуры от давления.

Устройство содержит датчик 1 температуры с чувствительным элементом 2, расположенным на сепарирующей поверхности 3 или на выходе из диффузора 4 струйного охладителя, в состав которого также входят

5U 1689823 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ

ТВЕРДОЙ ФАЗЫ В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ

СТРУЙНОГО ОХЛАДИТЕЛЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения наличия твердой фазы в проточной части струйного охладителя жидкости, и может быть использовано в системах глубоко- го охлаждения криогенных жидкостей. Цель изобретения — повышение надежности определения и упрощение способа. Посредством регулирования давления на срезе сопла струйного охладителя изменяют фазовый состав потока и регистрируют изменение температуры вниз по потоку. О наличии в потоке твердой фазы судят по прекращению изменения температуры. 2 ил. сопло для разгона жидкости с конфузорной

5 и диффузорной 6 частями и патрубок 7 для отвода паров. На вход в сопло подается криогенная жидкость. Затем она разгоняется в конфуэорной части 5 до вскипания в критическом сечении сопла. В диффузорной части

6 происходит адиабатное расширение образовавшегося парожидкостного потока, при котором часть жидкости испаряется, а оставшаяся жидкость охлаждается. Параметры образовавшегося парожидкостного потока определяются давлением на срезе сопла. При этом вследствие большой скорости процесса расширения образовавшийся поток существенно неравновесный, т.е, жидкость перегрета, а пар переохлажден

1689823 по отношению к равновесной температуре, соответствующей давлению на срезе сопла.

Чем ниже давление на срезе сопла, тем ниже и температура, При некотором давлении на срезе сопла жидкость начинает криCTBËËÈÝ0ÂÝÒÜÑß. Вследствие неравновесности потока кристаллизация начинается при давлении ниже давления в тройной точке, когда реализуется температурный напор, необходимый для отвода в пар тепла кристаллизации, Из-за полидисперсного состава капель давление на срезе сопла, при котором начинается кристаллизация каждой из них, различно. Мелкие капли охлаждаются интенсивнее и кристаллизуются раньше.

Вследствие этого поток, оседающий на сепарирующую пластину, включает как жидкую, так и твердую фазы.

При давлении на срезе сопла, соответствующем началу кристаллизации мелких капель, температура потока на сепарирующей поверхности превышает температуру тройной точки (фиг.2}, так как крупные капли перегреты относительно равновесного состояния. При снижении давления на срезе сопла для кристаллизующейся жидкости растет, а температура крупных жидких капель уменьшается. При слиянии на сепарирующей поверхности закристаллизовавшихся капель с жидкими происходит плавление кристаллов и снижение температуры жидкости, Если кристаллы, оплавляясь, не доводят температуру жидкости до температуры тройной точки, то измеряемая температура уменьшается при снижении давления на срезе сопла. После достижения жидкостью температуры тройной точки

5 плавления кристаллов не происходит, и изменение измеряемой температуры при снижении давления на срезе сопла прекращается (фиг.2). Хладоресурс, вносимый закристиллизовавшимися мелкими каплями, 10 охлажденными ниже температуры тройной точки, идет на кристаллизацию части жидкости, т.е. на увеличение концентрации твердой фазы в потоке, Таким образом, установление постоян15 ной температуры, равной температуре тройной точки, в по — îêå, движущемся по сепарирующей поверхности, при снижении давления на срезе сопла струйного охладителя означает, что в отсепарированном по20 токе присутствует твердая фаза.

Формула изобретения

Способ определения наличия твердой фазы в проточной части струйного охладителя жидкости, включающий изменение фа25 зового состава потока и измерение происходящего при атом изменения температуры, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности определе30 ния и упрощения способа, изменение фазового состава потока производят путем регулирования давления на срезе сопла струйного охладителя, а наличие твердой фазы фиксируют по прекращению измене35 ния температуры потока, 1689823

Составитель С. Харламов

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Заказ 3808 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101