Способ и прибор для определения коэффициента теплопередачи в котлах

Иллюстрации

Способ и прибор для определения коэффициента теплопередачи в котлах (патент 7611)
Способ и прибор для определения коэффициента теплопередачи в котлах (патент 7611)
Способ и прибор для определения коэффициента теплопередачи в котлах (патент 7611)
Показать все

Реферат

 

Класс 42i, 12

М 7611

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа и прибора для определения коэффициента теплопередачи в котлах.

К патенту М. В. Кирпичева и Г. М. Кондратьева, заявленному

19 ноября 1926 года (ваяв. свид. Ы 14844).

0 выдаче патента опубликовано 31 января 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 81 января 1929 года.

Предлагаемый способ основан на вычислении коэффициента теплопередачи по методу неустановившегося теплового потока. На осно-. вании аналитической теории тепла можно вывести ряд формул, по которым, измеряя температуру в газоходе и одновременно внутри ци-. линдра, определенных геометрических размеров, с известным коэффициентом внутренней теплопроводности, плотности и теплоемкости, помещенного между трубками котла, возможно вычислить коэффициент теплопередачи в котлах.

Прибор для осуществления предлагаемого способа, изображенный на чертеже, состоит из прямого круглого сечения цилиндра А, по оси которого просверлен канал С для помещения в нем одного спая термоэлектрического пирометра, соединенного последовательно с милливольтметром. Цилиндр снабжен рукояткой В, служащей для введения цилиндра в исследуемый газоход котла.

Цилиндр А, в целях более удобной монтировки помещаемого в канал С пирометра, может быть изготовлен составным из отдельных хорошо пригнанных частей, при чем размеры цилиндра могут быть, напр., такие: Л = 2 сл, и высота Z = от

20 до 30 сл . Один спай термоэлемента находится внутри цилиндра в точке О, другой — снаружи в точке Л. Калориметр А вводят в пространство между трубками котла, так что температурные условия на поверхности его те же, как и для трубок котла. Обозначив через и †температу в точке О, t— температуру снаружи в точке М газохода, U — температуру в любой точке цилиндра А, расстояние которой до оси цилиндра r, а расстояние ее от нижнего основания цилиндра — г; наблюдают нестационарный тепловой поток, возникающий в цилиндре А после ввода его в котел, для каждого момента времени -., отмечаемого хронометром; определяют разность & температур 1 и и посредством пирометра: 8= t — м.

Йналитическая теория тепла приводит к заключению, что,распределение температур в каждый момент времени по наступлении правильного режима (etat rhgularise) с достаточной точностью может быть выражено формулой: — п4. Cos (1 — а) Ip (р r) е — (1)

Входящие сюда величины связаны с коэффициентом теплопереддчи а, с физическими постоянными веществами цилиндра и с его размерами системой уравнений:

1 (О т = — log ia at т=о (р + У ) ж=р.Ла=У вЂ” z

xI, (x) 1

=ЛЬ, а tg а= — z.h

1с (х) 2 а=ЬЛ, а ср (2) у (а, m) =О..... (3).

; Из опыта, — на основании наблюдений, произведенных в разные моменты времени т над разностью

t — и = О,— мы получим зависимость т=функц. О.

Первое из уравнений системы (2) позволит выразить при помощи последней зависимости величину т, как функцию О, а из графика 3 тогда может быть найдено а, как функция О. Таким образом задача вычисления а на основании опытных данных разрешена.

Величина а соответствует тепловому напору между горячими гагде Π— величина разности; 1 — и в момент вр. ; Π— ЬΠ— величина ее в момент вр. + Ь-.; х, а, р, — вспомогательные неизвестные; k с, о— коэффициент внутренней теплопроводности, теплоемкость и плотность вещества цилиндра; а - — коэффиц. его температурной проводимости;

h — отношение коэффициента теплопередачи к коэффициенту теплопроводности; 1О и 1, — знаки Бесселевых функций 1-го рода порядков

О и 1. 5 из уравнений системы (2) посредством исключения величин я, а, р;, ч позволяют построить для данного цилиндра график зависимости т от а, уравнение которого обозначим: зами и поверхностью цилиндра, величина которого равна t — ы = Оь где и, температура поверхностного слоя цилиндра (в сечении, проходящем через точку О). Для перехода от О к О, аналитическая теория тепла дает зависимость

О,=О lp (х).... (4).

Величина А в формуле 1 есть постоянная, численное значение ко. торой определяется из начальной температуры цилиндра.

Таким образом приведенная теория позволяет сделать вычисление, определяющее величину коэффициента теплопередачи, на основании опытного измерения следующих величин:

1) Разности между температурой газа в определенной точке М газохода и температурой в определен.ной точке О калориметра, при чем измеренйя производятся через определенные промежутки времени

2) Геометрических размеров .калориметра и физических постоянных вещества его, именно коэффициента внутренней теплопроводности, плотности и теплоемкости.

Предмет патента.

1. Способ определения коэффициента теплопередачи в котлах по методу неустановившегося теплового потока," характеризующийся тем, что через определенные промежутки времени определяют разности между температурой газа в определенной точке Л4 газохода и температурой в определенной точке 0 помещенного в пространство между трубками котла тела известных геометрических размеров и известных плотности, теплоемкости и коэффициента внутренней теплопроводности, пользуясь каковыми опытными данными, вычисляют коэффициент теплопередачи данного котла.

2. Прибор для осуществления охарактеризованного в и. 1 способа, отличающийся тем, что он состоит из прямого круглого сечения цилиндра А, по оси которого просверлен канал С для помещения в нем одного спая термоэлектриче ского пирометра, каковой. цилиндр

1 снабжен рукояткой В, служащей для введения цилиндра в исследуемый газоход котла. нне нн ЮаФнн «Краоный Печатниже, .Леннатрад, Международный, 75