Прибор для измерения толщины ледяной корки в трубопроводах

Прибор для измерения толщины ледяной корки в трубопроводах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 57910

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

PG НОМУ С ВН Д E TE Л Ы+В в

А. М. Естифеев.

Прибор для измерения толщины ледяной корки в трубопроводах.

Заявлено 9января 1939 года в НКЭП за ЭЬ 20948, с присоединением заявки от 2 октября 1939 г за К 26782. Ъ

Опубликовано 30 сентября 1940 года.

Ю

L . <

Формула имеет вид:

Р

695 ща 1 Рл +Рл Ра +Рл 1 Р1 тс То "i азР, 2Л, Di 2Л Р2 где Л вЂ” коэфициент в формуле Дарси:

Ь=Л-2g к, и а, — коэфициент теплопередачи от воды к стенке и от стенки к воздуху

Л, и,— коэфицнентытеплопроводности стенки и льда

Q — расход в мз/сек

Т, — температура С

D» D2, D„— диаметры наружный, внутренний и с учетом льда

Для возможности экспериментальной поверки этой формулы необходимо поставить исследования обмерЭксплоатация гидроэлектрических станций и водоснабжающих устройств в зимних условиях часто сопровождается обмерзанием трубопроводов как металлических, так и деревянных.

Величина обмерзания обычно трудно определима как теоретически, так и экспериментально, почему и вопрос о борьбе с обмерзанием, которое может причинить значительный вред как для гидроустановок, так и для водоснабжения, упирается в недостаточное знакомство с этим явлением и в отсутствие простых технических способов для наблюдения над величиной обмерзания в разных климатических (температурных) условиях.

Автором настоящего изобретения на основании общих законов теплоотдачи выведена формула, устанавливающая связь между максимальной толщиной корки льда, температурой и основными постоянными, характеризующими свойства стенки зания трубопроводов на существующих установках или в лабораториях.

Однако измерение толщины намерзания льда внутри трубопровода представляет трудности в силу того, что известные измерители в виде изогнутого щупа, передвигаемого по шкале, будучи так или иначе вставлены в трубопровод, по мере обмерзания трубопровода сами соприкасаются с ледяной коркой, которая, охватывая их со всех сторон, препятствует передвижению щупа для производства измерений. В случае приложения достаточных усилий для передвижения щупа возможно нарушение целостности ледяной корки, что, естественно, отражается на правильности отсчетов.

С целью устранения указанного недостатка в предлагаемом приборе применен проводник, снабженный изогнутым концом для осуществления контакта со щупом, через который пропускается электрический ток с целью его обогрева.

В видоизменении прибора шуп выполнен в виде трубки, через которую пропущен стержень. Как трубка, так и стержень включены в электрическую цепь.

На чертеже фиг. 1 изображает общую схему опытной установки предлагаемого прибора; фиг. 2 — боковой вид трубопровода в разрезе; фиг. 3 — разрез по 1 — 1 фиг. 2; фиг. 4 — вид видоизмененного прибора и фиг. 5 †дета прибора.

По трубам х,х, соединенным между собой коленом (не показанным на чертеже), движется вода, приво-, димая в движение насосом или какимлибо иным способом (при замкнутой системе особым движителем).

Трубы находятся в камере yzum (фиг. 3), в которой циркулирует охлажденный до требуемой температуры воздух. Камера снабжена тепловой изоляцией у z u ы yzum.

Под влиянием отдачи тепла водой при разности температур — Т, происходит обледенение трубопровода.

Для производства необходимых измерений в верхнюю часть изоляции камеры вставлена снимающаяся крышка PRST (фиг. 2 и 3).

В эту крышку вставлены: два термометра †д измерения температуры воздуха Т, и воды Т, и щуп ВСТР с измерительной шкалой KL (фиг. 2).

Нуль шкалы соответствует положению, когда плоский конец I щупа упирается во внутреннюю поверхность трубы. По шкале движется указатель, прикрепленный к стержню щупа.

Во избежание промерзания стержень проходит через камеру в трубке с тепловой изоляцией внутри.

Параллельно стержню щупа на некотором расстоянии от него проходитвторой стержень GHE, помещенный также в изолирующей его трубке.

Этот стержень является проводником электрического тока и электрически изолирован от деревянной крышки и. металлической стенки трубы, он может двигаться в направляющих сальников для установления контакта со стержнем щупа. Контакт устанавливается соприкасанием конца проводника со щупом, что замечается по показанию амперметра А, Оба стержня в верхней части соединены электрически с батареей А . Цепь. замыкается и размыкается выключателем 6 .

Перед началом опыта и измерений концы обоих стержней BCDF u GHE находятся на некотором расстоянии от стенки трубы, не препятствуя обмерзанию по всей внутренней поверхности трубы. Затем, двигая в вертикальном направлении стержень GH, устанавливают контакт между концом его E и частью стержня DF,. после чего замыкают выключатель G .

Цепь батареи АА — ABCDEHGG А замыкается, проходящий по цепи ток нагревает стержень BCDF, благодари чему происходит оттаивание льда по поверхности abed соприкосновения щупа со льдом. Стержень BCDE щуна будет свободно передвигаться теперь до момента соприкасания конца его F с поверхностью льда, не нарушая цельности ледяной корки в месте измерения.

После соприкасания площадки F с ледяной коркой производится отсчет по шкале KL (фиг. 2). Возмож-, ное частичное нарушение цельности ледяной корки вокруг стержня QH в первый момент его движения не может отразиться на точности измерения в виду отдаленности его от места соприкасания площадки F co льдом; Наконец возможно произвести оттаивание льда и вокруг стержня ОО, если в начальный момент привести оба стержня в соприкосновение.

Для достижения большей компактности и простоты прибора предлагается видоизменение его, изображенное на фиг. 4 и 5. Здесь вместо двух сплошных стержней щупа и проводника применен щуп в виде полой стальной трубки С с вставленным в нее медным проволочным стержнем В. Ток проходит от батареи через полую трубку до конца ее, где она при помощи шайбы К, ввинчиваемой в ее нижнюю часть, электрически соединяется со средним стержнем, по которому ток направляется обратно в батарею. Во избежание передачи тепла от токопроводящей трубки к оконечности прибора, соприкасающейся со льдом, между оконечностью и трубкой проложена теплоизолирующая прокладка.

После оттаивания поверхности соприкосновения трубки со льдом производится вертикальное перемещение прибора и измерение толщины льда, как описано выше.

Предм ет изобретения.

1. Прибор для измерения толщины ледяной корки в трубопроводах с применением вставляемого через пробку в стенке трубы щупа с изогнутым концом, перемещения какового щупа отмечаются на шкале указателем, отличающийся применением вставляемого через стенку трубы и изолированного от трубопровода проводника с изогнутым концом, для осуществления контакта со щупом при измерении толщины ледяной корки, с целью пропускания электрического тока через щуп для его подогрева и обеспечения передвижения через ледяную корку.

2. Видоизменение прибора по п. 1, отличающееся тем, что щуп выполнен в виде трубки С с помещенным в ее полости проволочным стержнем В, каковые трубка и стержень включены в электрическую цепь и соединены для осуществления контакта шайбой К.

E авторскому свидетельству ¹ 57910

Госпланиздат

Отв. редактор П. В. Никитин Техред А. И. Хром

Тип..Сов. печ., М 39262. Цена 40 коп. Зак. М 8205 — 575