Устройство для определения точки росы газов

Устройство для определения точки росы газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. тг; - . че„-q ..-.т ". ..Зте.к;rлЕА 3

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено (290678 (21} 2636364/18-25 (51)М. КЛ.

G 01 N 25/66.с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2 3,10.80. Бюллетень Йо 39 (53) УДК 533. 275 (088. 8) Дата опубликования описания 23.1080

Ю.Г. Володин, A,С. Галушкин, В,Х. Гатауллин, В,С, Дмитриев, М.Е. Долгин, С,Н, Павлов, А,А, Прохоров, М.Г. Рогульченко, В.П, Сборец и А.Г, Шехтман

P2} Авторы изобретения. (71} Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ

РОСЫ ГАЗОВ

1Î

20

30

Изобретение относится к измерению влажности газов и может быть использовано для контроля влажности сжатых газов в системах газоснабжения, в производстве при обеспечении требуемых технологических процессов и других областях техники, где используются кондиционные по влажности газы.

Известно устройство, которое содержит измерительный стержень, один конец которого охлажден, а другой находится при комнатной температуре, При этом вдоль стержня создается градиент температур, так что газовый поток, протекающий вдоль стержня в сторону хладагента, постоянно охлаждается и содержащиеся в нем пары воды конденсируются на соответствующем участке предварительно отградуированного по температуре измерительного стержня (1), Основным недостатком этого устройства является невысокая точность измерений вследствие зависимости участка выпадения конденсата от температуры и скоростного напора анализируемого газа, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения точки росы газов, содержащее измерительную трубку с устройством охлаждения, трубопроводы анализируемого газа и отводящий, Внутри измерительной трубки проходит хладагент, предварительно охлаждаемый в криостате.

Сверху измерительной трубки размещен корпус из прозрачного материала, снабженный перегородками для формирования потока подаваемого анализируемого газа. Перепад температур вдоль измерительной трубки создается за счет теплообмена с анализируемым газом и окружающей средой, при этом контроль температур по длине измерительной трубки осуществляется набором термопар (2), Основные недостатки заключаются в том, что ступенчатый градиент температур вдоль измерительной трубки не позволяет достаточно точно определять температуру границы образования конденсирования фазы, температура анализируемого газа не регулируется, вследствие чего возникает погрешность, обусловленная градиентом температур между измерительной трубкой и анализируемым газом, невозможно измерить градиент температур на концах

773483 измерительной трубки для повышения точности и расширения диапазона измерений, перегородки корпуса способствуют турбулизации анализируемого газа, что приводит к размыву границы конденсированной фазы, Цель изобретения — повышение точности независимо от параметров анализируемого газа, быстродействия и расширение диапазона измерений.

Цель достигается тем, что в устройстве для определения точки росы газов, содержащем измерительную трубку с устройством охлаждения, трубопроводы анализируемого газа и отводящий, устройство охлаждения выполнено в виде трубопровода, соосно размещенного внутри измерительной трубки и снабженного дросселем у ее тупикового конца, а трубопровод анализируемого газа размещен внутри отводящего трубопровода и в месте выхода .к измерительной трубке выполнен под углом к ней, Измерительная трубка снабжена элементами для регулируемого термостатирования, поддержания необходимых температур на ее концах„

Соосное размещение трубопровода устройства охлаждения внутри измерительной трубки с дросселем у ее тупикового конца позволяет получить линейный градиент температур вдоль образующих измерительной трубки. При этом граница образования кондесированной фазы перпендикулярна к оси измерительной трубки, что исключает неопределенность в измерении точки росы.

Размещение трубопровода анализируемого газа внутри трубопровода, отводящего охлажденный гаэ, с дросселями для регулирования температуры анализируемого газа позволяет свести к минимуму градиент влаги, который существенно влияет на положение границы конденсированной фазы.

Размещение трубопровода анализируемого газа в месте выхода к измерительной трубке под углом обеспечивает ламинарный поток анализируемого газа и длительный контакт с измерительной трубкой, позволяет получить четкую и ровную границу конденсирочанной фазы и тем самым исключить неопределенность в измерении точки росы.

Снабжение измерительной трубки элементами для регулируемого термостатирования и поддержания необходимых температур на ее концах позволяет значительно повысить точность измерений, так как при этом возможно использование метода вилки с разницей температур на концах измерительной трубки 1-2 С.

На чертеже привецен вариант устройства, 5

)0

4О

Устройство состоит из теплообменников 1 и 2, измерительной головки

3, блока 4 регулирования и поддержания температур на концах измерительной трубки (стержня), пневмоарматуры и показывающих приборов, Внутри измерительной головки размещена измерительная труба 5 с зеркальной боковой поверхностью и тупиковым концом, электронагревательные элементы 6 и 7, являющиеся источниками тепла, датчики 8 температуры, устройство охлаждения, представляющее собой трубопровод с дросселем 9.

Наблюдение за появлением конденсированной фазы на измерительной трубке осуществляют через смотровое стекло 10 с помощью микроскопа 11.

Для подсветки предусмотрена лампочка

12. Газ для охлаждения измерительной трубки подается через вентиль 13, теплообменник 2, трубопровод с дросселем 9, а затем через теплообменники 2, 1 и дроссельный вентиль 14 на выход из устройства.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемый газ подается через вентиль 15 и теплообменник 1 на измерительную трубку и далее на выход из устройства через вентиль 16 и ротометр 17, Регулирование температуры анализируемого газа осуществляется за счет дроссельного вентиля 14 при выбранном дроссельном отверстии на выходе теплообменника

1, Точка росы анализируемого газа измеряется как температура зеркальной поверхности измерительной трубки на границе выпадения конденсированной фазы воды. Повышение точности замеров достигается последовательным зацанием температур на холодном и теплом концах трубки, более близких к действительному значению точки росы газа, о ределенному первоначально при более большом перепаде температур на концах измеритель- ной трубки. При этом граница выпадения конденсированной фазы поддерживается в поле зрения., Для измерения точки росы газа с требуемой точностью необходимо подать гаэ на охлаждение измерительной трубки, подать анализируемый газ, задать с помощью блока автоматики необходимый перепад температур на Концах измерительной трубки . и по границе выпадения конденсата ориентиро вочно определить точку .росы газа; задать на концах измерительной трубки температуры, более близкие к действительному значению точкн росы (в зависимости от требуемой точности дроссельным вентилем 14 установить температуру анализируемого газа на.входе в измерительную головку, равную температуре теплого конца трубки), по границе

773483

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 7492/55 Тираж 1019

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 конденсата определить точку росы газа.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в значительном (в несколько раэ) повышении точности измерения влажности газов, повышении эксплуатационных свойств, так как время, необходимое для проведения измерения влажности газа, существенно сокращается (в 2-5 раз), уменьшение габаритов и веса устройства, в возможности измерения влажности газов непосредственно под, рабочим давлением и использования устройства как в лабораториях, так и в полевых условиях, Устройство для определения точки росы газов, содержащее измерительную трубку с устро"ством охлаждения, трубопроводы анализируемого газа и отводящий, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и расширения диапазона измерений, устройство охлаждения выполнено в виде трубопровода, соосно размещенного внутри из. мерительной трубки и снабженного дросселем у ее тупикового конца, а трубопровод анализируемого газа размещен внутри отводящего трубопровода и в месте выхода к измеритель ной трубке выполнен под углом к ней.

1з Источники ий формации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Японии М 23319, кл. 113 С 1 опублик. 1968, 2 ° Патент CBlA 9 3589169, кл.73-23, опублик, 1971 (прототип) .