DE2623972A1 - DEVICE FOR MEASURING THE FLOW RATE OR A SIZE DEPENDING ON IT IN HEAT EXCHANGER SYSTEMS - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING THE FLOW RATE OR A SIZE DEPENDING ON IT IN HEAT EXCHANGER SYSTEMSInfo
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Description
26739722673972
KÜHHORNSHOFWEG 10 „ /_ ,KÜHHORNSHOFWEG 10 "/ _,
POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 3425-6Ο5 Λ./J./CPOST CHECK ACCOUNT FRANKFURT / M. 3425-6Ο5 Λ. / J. / C
DRESDNER BANK. FRANKFURT/M 2300308 ) TELEFON: 561078DRESDNER BANK. FRANKFURT / M 2300308) TELEPHONE: 561078
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DANFOSS A/S, Nordborg (Dänemark)DANFOSS A / S, Nordborg (Denmark)
Vorrichtung zum Messen der Durchflußmenge oder einer davon abhängigen Größe in Wärmetauscher-AnlagenDevice for measuring the flow rate or a quantity dependent on it in heat exchanger systems
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Durchflußmenge oder einer davon abhängigen Größe in Wärmetauscher-Anlagen durch Messen von Temperaturdifferenzen, insbesondere zum Messen des Wärmeverbrauchs in Warmwasser-Heizungsanlagen.The invention relates to a device for measuring the flow rate or a variable dependent thereon in heat exchanger systems by measuring temperature differences, especially for measuring heat consumption in hot water heating systems.
Es ist bekannt, den Wärmeverbrauch von Heizungsanlagen durch Integration des Produkts aus der Durchflußmenge und der Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und der Rücklauftemperatur zu ermitteln. Zur Messung der Temperaturdifferenz sind zwei Wärmefühler, z.B. Thermoelemente oder temperaturabhängige Widerstände, vorgesehen, die in die vorlaufseitige und rücklaufseitige Anschlußleitung eingebaut oder wärmeleitend mit ihnen verbunden sind. Für die Messung der Durchflußmenge sind zahlreiche Maßnahmen bekannt. Es kann der Druckabfall an einer Meßblende gemessen werden. Es kann ein Zähler mit Flügelrad verwendet werden. Der Durchfluß kann induktiv festgestellt werden.It is known to calculate the heat consumption of heating systems by integrating the product of the flow rate and the difference to be determined between the flow temperature and the return temperature. Two heat sensors are used to measure the temperature difference E.g. thermocouples or temperature-dependent resistors are provided that are inserted into the supply-side and return-side connection lines built in or connected to them in a thermally conductive manner. There are numerous measures for measuring the flow rate known. The pressure drop can be measured at an orifice plate. A counter with an impeller can be used. Of the Flow can be determined inductively.
In einem bekannten Wärmeverbrauchsmesser ist die Durchflußmenge auch schon mit Hilfe einer Temperaturdifferenzmessung erfolgt. Hierbei wurde die Tatsache ausgenutzt, daß der Wärmeübergang von einem strömenden Medium zu einem in der Strömung angeordneten Wärmefühler von der Strömungsgeschwindigkeit abhängt. Daher wurde in die vorlaufseitige Anschlußleitung eine Wärmefühlerplatte eingebaut und deren Temperatur mit einer anderen Temperatur, z.B. der Wandtenperatur der rUcklaufseitigen Anschlußleitung, verglichen. Eine solche Temperaturen berücksichtigende Mengenmessung hat beiIn a known heat consumption meter, the flow rate has also already taken place with the aid of a temperature difference measurement. Here, the fact was used that the heat transfer from a flowing medium to one arranged in the flow Heat sensor depends on the flow velocity. For this reason, a heat sensor plate was installed in the connection line on the flow side and its temperature compared with another temperature, e.g. the wall temperature of the return-side connection line. A quantity measurement that takes into account such temperatures has at
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einer Wärmeverbrauchs-Meßvorrichtung den Vorteil, daß lediglich Temperatursignale verarbeitet werden müssen. Nachteilig ist es jedoch, daß die Änderung des Wärmeübergangswiderstandes in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit nicht allzu groß ist, was die Meßgenauigkeit beeinträchtigt, insbesondere wenn sich der Wärmeübergangswiderstand durch Schmutzablagerung oder Angriffe durch das strömende Medium an den Wärmefühlern im Laufe des Betriebs ändert.a heat consumption measuring device has the advantage that only temperature signals have to be processed. Disadvantageous it is, however, that the change in the heat transfer resistance as a function of the flow velocity is not too great is large, which affects the measurement accuracy, especially if the heat transfer resistance is caused by dirt deposits or attacks by the flowing medium on the heat sensors changes during operation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der die Messung der Durchflußmenge oder einer davon abhängigen Größe aufgrund von Temperaturmessungen durchgeführt werden kann, die aber andere Größen als eine Änderung des Wärmeübergangswiderstandes berücksichtigt.The invention is based on the object of specifying a device of the type described above, in which the measurement of the Flow rate or a size dependent on it can be carried out on the basis of temperature measurements, but which other variables than a change in the heat transfer resistance are taken into account.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wärmebrücke, die die vor- und rücklaufseitige Anschlußleitung wärmeleitend miteinander verbindet, durch ein erstes Paar von Meßstellen, die der einen Anschlußleitung zugeordnet sind und von denen die eine vor und die andere hinter der Wärmebrücke liegt, durch ein zweites Paar von Meßstellen, von denen die eine der vorlaufseitigen und die andere der rücklaufseitigen Anschlußleitung zugeordnet ist, und durch eine Auswerteschaltung zur Bildung eines Quotienten, dessen Zähler eine Funktion der Temperaturdifferenz der Meßstellen des zweiten Paares und dessen Nenner gleich der Temperaturdifferenz der Meßstellen des ersten Paares ist.According to the invention, this object is achieved by a thermal bridge that connects the supply and return-side connecting lines thermally conductively connects to one another, through a first pair of measuring points, which are assigned to the one connection line and of which one is in front of and the other behind the thermal bridge, through a second pair of measuring points, One of which is assigned to the supply side and the other of which is assigned to the return side connection line, and through an evaluation circuit for forming a quotient, the counter of which is a function of the temperature difference between the measuring points of the second pair and whose denominator is equal to the temperature difference between the measuring points of the first pair.
Wie nachstehend noch näher erläutert wird, wird über die Wärmebrücke ein Wärmefluß geleitet, der die sonst vorhandenen Temperaturverhältnisse derart abändert, daß man durch die genannte Quotientenbildung unter Berücksichtigung zweier Temperaturdifferenzen Durchflußmengen oder andere davon abhängige Größen ermitteln kann. Eine solche MeßvorrichtungAs will be explained in more detail below, the thermal bridge is used a heat flow passed, which changes the otherwise existing temperature conditions in such a way that one through the called quotient formation taking into account two temperature differences, flow rates or others thereof can determine dependent variables. Such a measuring device
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ist sehr einfach aufgebaut, klein, billig und handlich. Die Meßgenauigkeit ist sehr gut.is very simple, small, cheap and handy. The measurement accuracy is very good.
Ferner sollte der Wärmeübergangswiderstand an den Enden der Wärmebrücke klein sein gegenüber dem Wärmeleitungswiderstand in dieser Wärmebrücke. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders hohe Meßgenauigkeit. Geschwindigkeitsabhängige Änderungen des Wärmeübergangswiderstandes haben auf den Wärmefluß in der Brücke praktisch keinen Einfluß. Empfehlenswert sind Werte des Wärmeübergangswiderstandes von weniger oder sogar erheblich weniger als 10 % des Wärmeleitungswiderstandes.Furthermore, the heat transfer resistance at the ends of the thermal bridge should be small compared to the heat conduction resistance in this thermal bridge. This results in a particularly high measurement accuracy. Speed-dependent changes the heat transfer resistance have practically no influence on the heat flow in the bridge. Recommendable are values of the heat transfer resistance of less or even considerably less than 10% of the heat conduction resistance.
Wenn der Zähler im Quotienten gleich der Temperaturdifferenz der Meßstellen des zweiten Paares ist, erhält man einen Ausgangswert, welcher der Durchflußmenge proportional ist.If the quotient of the numerator is equal to the temperature difference between the measuring points of the second pair, an output value is obtained which is proportional to the flow rate.
Wenn der Zähler des Quotienten gleich dem Quadrat der Temperaturdifferenz der Meijstellen des zweiten Paares ist, erhält man einen Ausgangswert, welcher proportional der zugeführten Wärmemenge ist.When the numerator of the quotient is equal to the square of the temperature difference is the value of the second pair, an output value is obtained which is proportional to the amount of heat supplied is.
Ein der Wärmemenge proportionales Ausgangssignal erhält man auch, wenn ein drittes Paar von Meßstellen vorgesehen ist, die auf der dem zweiten Paar gegenüberliegenden Seite der Wärmebrücke liegen und von denen die eine der vorlaufseitigen und die andere der rücklaufseitigen Anschlußleitung zugeordnet ist, und wenn der Zähler gleich dem Produkt aus den Temperaturdifferenzen der Meßstellen des zweiten und dritten Paares ist. Eine solche Konstruktion ist symmetrisch aufgebaut und daher von der Einbaurichtung unabhängig.An output signal proportional to the amount of heat is obtained even if a third pair of measuring points is provided on the opposite side of the second pair There are thermal bridges and one of which is the flow-side and the other of the return-side connection line is assigned, and if the counter is equal to the product of the temperature differences between the measuring points of the second and third pair is. Such a construction is symmetrical and therefore depends on the installation direction independent.
Die Temperaturdifferenz der Meßstellen des ersten Paares ist wesentlich kleiner als die Temperaturdifferenz der Meßstellen des zweiten oder dritten Paares. Es empfiehlt sich daher, die Meßstellen des ersten Paares der vorlaufseitigen Anschlußleitung zuzuordnen. Da hier ein höheres TemperaturniveauThe temperature difference between the measuring points of the first pair is significantly smaller than the temperature difference between the measuring points of the second or third pair. It is therefore advisable to use the measuring points of the first pair of the supply-side connection line assign. Because here a higher temperature level
70984 8/ü e3370984 8 / ü e33
?6?3972? 6? 3972
herrscht, lassen sich ausgeprägtere Meßsignale erzielen.prevails, more pronounced measurement signals can be achieved.
Ferner ist es günstig, wenn die Meßstellenpaare als Temperaturfühler gegensinnig in Reihe geschaltete Thermoelemente aufweisen und die Zahl der bei dem ersten Paar in Reihe geschalteten Thermoelemente größer ist als bei dem zweiten Paar. Durch die Hintereinanderschaltung mehrerer Thermoelemente wird die Ausgangsspannung beim ersten Meßstellenpaar erhöht.It is also advantageous if the pairs of measuring points act as temperature sensors have thermocouples connected in series in opposite directions and the number of those connected in series in the first pair Thermocouples is larger than the second pair. By connecting several thermocouples in series the output voltage is increased at the first pair of measuring points.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Wärmebrücke aus einem an die Rohre der beiden Anschlußleitungen anschließenden Brückenblock. Ein solcher Block aus vollem Material hat einen vorgegebenen Querschnitt und daher einen definierten Wärmeleitungswiderstand. Außerdem hat der Block gegenüber dem strömenden Medium einen guten Wärmeübergang.In a preferred embodiment, the thermal bridge consists of one on the pipes of the two connecting lines subsequent bridge block. Such a block of solid material has a predetermined cross-section and therefore one defined thermal resistance. In addition, the block has good heat transfer compared to the flowing medium.
Um den Wärmeübergangswiderstand klein zum Wärmeleitungswiderstand wählen zu können, ist zweckmäßigerweise der Brückenblock mit einem Abschnitt verminderten Querschnitts versehen. Dies dient einer Erhöhung des Wärmeleitungswiderstandes. An seinen Enden kann der Brückenblock Strömungskanäle aufweisen, d. h. unmittelbar mit dem Durchflußmedium in Verbindung stehen. Dies setzt den Wärmeübergangswiderstand herab. Dieser Wert kann noch weiter verkleinert werden, wenn in jedem Brückenblockende mehrere parallele Strömungskanäle vorgesehen sind, weil hierdurch die Wärmeübergangsfläche vergrößert wird.In order to be able to select the heat transfer resistance small to the heat conduction resistance, the bridge block is expedient provided with a section of reduced cross-section. This serves to increase the thermal resistance. On his The ends of the bridge block can have flow channels, i. H. are in direct contact with the flow medium. This reduces the heat transfer resistance. This value can be further reduced if in each bridge block end several parallel flow channels are provided because this increases the heat transfer area.
Jede Meßstelle sollte einen elektrischen Temperaturfühler aufweisen, der in einen wärmeleitend mit dem Durchflußmedium verbundenen Meßblock eingefügt ist. Insbesondere kann der Meßblock ein etwa in der Mitte des Strömungskanals liegender Strömungskörper sein, der sehr rasch die mittlere Temperatur des Durchflußmediums festzustellen gestattet.Each measuring point should have an electrical temperature sensor, which is inserted into a measuring block connected to the flow medium in a thermally conductive manner. In particular, the measuring block be a flow body lying approximately in the middle of the flow channel, which very quickly the mean temperature of the flow medium allowed to be determined.
Hierbei können mindestens zwei Meßstellen verschiedener Paare einen gemeinsamen Meßblock aufweisen, so daß sich ein einfacher Aufbau ergibt.Here, at least two measuring points of different pairs can have a common measuring block, so that a simple structure results.
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?ß?397?? ß? 397?
Brücken- und Meßblöcke bestehen vorzugsweise aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer. In manchen Fällen genügt es, Brücken- und/oder Meßblöcke einfach um die Rohre zu gießen. In der Regel ist es jedoch günstiger, diese Blöcke unmittelbar mit dem strömenden Medium in Kontakt zu bringen.Bridge and measuring blocks are preferably made of a material with good thermal conductivity, e.g. B. Copper. In some cases it is sufficient it, bridge and / or measuring blocks simply to cast around the pipes. However, it is usually cheaper to use these blocks to bring directly into contact with the flowing medium.
Ferner können die Wärmebrücke und/oder die Meßstellen mit einer Wärmeisolierung versehen sein. Es werden daher Meßfehler aufgrund von Wärmeabstrahlung bzw. von einem Wärmeabfluß auf benachbarte Teile verhindert.Furthermore, the thermal bridge and / or the measuring points can be provided with thermal insulation. There are therefore measurement errors due to from heat radiation or from a heat flow to neighboring ones Parts prevented.
In der Praxis kann die Meßvorrichtung als selbständiges Gerät vertrieben werden, bei dem zwei parallele Rohrabschnitte durch die Wärmebrücke verbunden sind, je einen oder zwei Meßblöcke aufweisen und von einer gemeinsamen Isolierhülle umgeben sind, aus der vier Kupplungsenden der Rohrabschnitte herausragen.In practice, the measuring device can be sold as a stand-alone device, in which two parallel pipe sections through the thermal bridges are connected, each have one or two measuring blocks and are surrounded by a common insulating sleeve, protrude from the four coupling ends of the pipe sections.
Die Meßvorrichtung eignet sich nicht nur für Messungen bei Heizungsanlagen, sondern auch für Messungen an Kühlanlagen oder Klimaanlagen und überall dort, wo das Durchflußmedium eines Wärmetauschers eine Rolle spielt.The measuring device is not only suitable for measurements in heating systems, but also for measurements in cooling systems or Air conditioning systems and wherever the flow medium of a heat exchanger plays a role.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung,Fig. 1 is a schematic representation of the measuring device according to the invention,
Fig. 2 Teile der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung in perspektivischer Darstellung,Fig. 2 parts of the measuring device according to the invention in a perspective view,
Fig. 3 schematisch in räumlicher Darstellung ein Ende eines Brückenblocks,3 shows schematically in a three-dimensional representation one end of a bridge block,
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Meßstelle und4 shows a schematic longitudinal section through an embodiment a measuring point and
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-*-. 7fi?3972- * -. 7fi? 3972
Fig. 5 in schematischem Längsschnitt eine andere Ausführungsform einer Meßstelle. 5 shows a schematic longitudinal section of another embodiment of a measuring point.
Eine Warmwasser-Heizungsanlage mit einem Kessel 1 und einer Pumpe 2 fördert über eine vorlaufseitige Anschlußleitung 3 heißes Wasser zu einem Verbraucher 4, der hier in der Form zweier parallel geschalteter Heizkörper dargestellt ist. Von dort gelangt das Wasser über eine rücklaufseitige Anschlußleitung 6 zurück zum Kessel 1.A hot water heating system with a boiler 1 and a pump 2 conveys hot water via a supply line 3 to a consumer 4, which is shown here in the form of two radiators connected in parallel. From there that comes Water via a connection line 6 on the return side back to the boiler 1.
Eine Meßvorrichtung 7 weist zwei parallele Rohrabschnitte 8 und 9 auf, die je mit Kupplungsenden 10, 11, 12 und 13 versehen sind, mit denen die Meßvorrichtung in die vor- und rücklaufseitigen Anschlußleitungen 3 und 6 einbaubar ist. Eine Wärmebrücke 14 verbindet die beiden Rohrabschnitte 8 und 9 wärmeleitend miteinander; sie hat die Form eines Metallblocks 31 mitzvei den Rohren zugeordneten Enden 32 und 33. Der Rohrabschnitt 8 weist vor der Wärmebrücke 14 einen Meßblock 15 und hinter der Wärmebrücke einen Meßblock 16 auf. Der Rohrabschnitt 9 weist vor der Wärmebrücke 14 einen Meßblock 17 auf und kann hinter der Meßbrücke einen weiteren Meßblock 18 aufweisen (Fig. 2).A measuring device 7 has two parallel pipe sections 8 and 9, which are each provided with coupling ends 10, 11, 12 and 13 are with which the measuring device in the forward and return sides Connection lines 3 and 6 can be installed. A thermal bridge 14 connects the two pipe sections 8 and 9 in a thermally conductive manner together; it is in the form of a metal block 31 with two ends 32 and 33 associated with the pipes. The pipe section 8 has a measuring block 15 in front of the thermal bridge 14 and a measuring block 16 behind the thermal bridge. The pipe section 9 has a measuring block 17 in front of the thermal bridge 14 and can have a further measuring block 18 behind the measuring bridge (Fig. 2).
An den drei bzw. vier Meßblöcken herrschen in abnehmender Folge die Temperaturen t.,, tp, t, bzw. t^. Ein erstes Paar von Meßstellen 19 und 20 ist an den Meßblöcken 15 und 16 vorgesehen. Jede Meßstelle weist drei in Reihe geschaltete Thermoelemente auf, wobei die Thermoelemente der beiden Meßstellen einander entgegengesetzt geschaltet sind. An den Ausgangsleitungen 21 tritt daher ein Spannungssignal auf, das der Temperaturdifferenz *Ί~ ^2 ^"ksP^cfrfc· Ein zweites Paar von Meßstellen 22 und 23 ist an den Meßblöcken 16 und 17 vorgesehen. Jede Meßstelle weist ein Thermoelement auf, wobei die Thermoelemente der beiden Meßstellen einander entgegen in Reihe geschaltet sind. An den Ausgangsleitungen 24 ergibt sich daher eine Signalspannung entsprechend der Temperaturdifferenz t2 - t,. Diese beiden Signalspannungen werden einer Auswerteschaltung 25 zugeführt.The temperatures t 1, tp, t, and t ^ respectively prevail on the three or four measuring blocks in decreasing order. A first pair of measuring points 19 and 20 are provided on the measuring blocks 15 and 16. Each measuring point has three thermocouples connected in series, the thermocouples of the two measuring points being connected in opposition to one another. Therefore, a voltage signal occurs on the output lines 21 that provided the temperature difference * Ί ~ ^ 2 ^ "KSP ^ cfrfc · e i n second pair of measurement points 22 and 23 is connected to the measurement blocks 16 and 17. Each measurement point comprises a thermal element, . wherein the thermal elements of the two measuring points are connected to oppositely in series to the output lines 24, therefore, results in a signal voltage corresponding to the temperature difference t 2 - t ,. These two signal voltages are supplied to an evaluation circuit 25th
ft - t ) die einen Ausgangswert proportional dem Quotienten K 2 3 an einen Integrator 26 abgibt. Dieser kann ein 1 ~ 2 Zähler sein, nach einem elektrolytischen Verfahren arbeiten,ft - t) which outputs an output value proportional to the quotient K 2 3 to an integrator 26. This can be a 1 ~ 2 counter, work according to an electrolytic process,
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76739727673972
auf der Basis der Verdampfung beruhen oder in irgendeiner anderen Weise integrieren. Eine Anzeigevorrichtung 27 zeigt den Integrationswert an, welcher der verbrauchten Wärmemenge entspricht. be based on evaporation or integrate in some other way. A display device 27 shows the Integration value, which corresponds to the amount of heat consumed.
Um Abstrahlungsverluste zu vermeiden, ist die gesamte Meßvorrichtung 7 mit einer Isolationshülle 28 umgeben.In order to avoid radiation losses, the entire measuring device 7 surrounded by an insulating sleeve 28.
In Fig. 2 ist veranschaulicht, daß die Temperaturfühler der einzelnen Meßstellen in den Meßblöcken eingegossen sind, so daß lediglich ihre Anschlußleitungen herausragen. Die Meßstellen 19 und 20 sind nicht sichtbar. Die Meßstellen 22 und 23 an den Meßblöcken 16 und 17 sind veranschaulicht. An den Meßblöcken 15 und 18 ist ein drittes Paar von Meßstellen 29 und 30 vorgesehen, mit deren Hilfe die Temperaturdifferenz t-j - t^ gemessen werden kann.In Fig. 2 it is illustrated that the temperature sensors of the individual measuring points are cast in the measuring blocks, so that only their connecting cables protrude. The measuring points 19 and 20 are not visible. The measuring points 22 and 23 on the measuring blocks 16 and 17 are illustrated. At the measuring blocks 15 and 18 a third pair of measuring points 29 and 30 is provided, with the aid of which the temperature difference t-j - t ^ are measured can.
In Fig. 1 sind die Wärmemengen Q1 - Q^ angegeben, welche die Rohrabschnitte vor und hinter der Wärmebrücke 14 pro Zeiteinheit durchströmen, die von dem Verbraucher abgenommene Wärmemenge QQ und die über die Wärmebrücke fließende Wärmemenge Qc. Es läßt sich berechnen:In Fig. 1, the amounts of heat Q 1 - Q ^ are indicated, which flow through the pipe sections in front of and behind the thermal bridge 14 per unit of time, the amount of heat taken from the consumer Q Q and the amount of heat flowing over the thermal bridge Qc. It can be calculated:
Q5 ■ Q1 - Q2 = m . C Ct1 - t2) = κ . A (t2 - t^) (1)Q 5 ■ Q 1 - Q 2 = m. C Ct 1 - t 2 ) = κ. A (t 2 - t ^) (1)
wobei Q Wärmemengen in W, m die Wassermenge in kg/sec, C die spezifische Wärme in Joule/kg°C, A die Querschnittsfläche der Wärmebrücke 14 in m2, K die Wärmeleitzahl in W/m 0C und t Temperaturen in 0C sind. Hieraus läßt sich ohne weiteres errechnenwhere Q is the amount of heat in W, m is the amount of water in kg / sec, C is the specific heat in joules / kg ° C, A is the cross-sectional area of the thermal bridge 14 in m 2 , K is the coefficient of thermal conductivity in W / m 0 C and t temperatures in 0 C. are. From this one can easily calculate
n. K * A . t2 " *3 n. K * A. t 2 "* 3
Da die Faktoren K, A und C Konstanten sind, ist demnach die Durchflußmenge m proportional dem Quotienten der beiden Tempe raturdifferenzen t2 - t, und t>j - t2·Since the factors K, A and C are constants, the flow rate m is proportional to the quotient of the two temperature differences t 2 - t, and t> j - t 2
709848/0B33709848 / 0B33
?6?3972? 6? 3972
Der Wärmeverbrauch QQ berechnet sich zuThe heat consumption Q Q is calculated as follows
Q0 - Q2 - Q3 = m · C (t2 - t3) (3)Q 0 - Q 2 - Q 3 = m C (t 2 - t 3 ) (3)
Setet man den ermittelten Wert für die Durchflußmenge m aus Gleichung (2) ein, so ergibt sichIf one sets the determined value for the flow rate m Equation (2), it results
Da wiederum die Faktoren K und A Konstante! sind, ist der Wärme-There again the factors K and A are constants! is the heat
gropQrtional
ucn/gleicn dem Quotienten aus dem Quadrat der Temperaturdifferenz t2 - t^ und der Temperaturdifferenz t1 - tg.large-scale
ucn / equals the quotient of the square of the temperature difference t 2 - t ^ and the temperature difference t 1 - tg.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß die Paare der Meßstellen auch anders zusammengefaßt werden können. So kann das zweite Paar auch durch die Meßstellen und 30 gebildet werden. Des weiteren kann auch das erste Paar der Meßstellen in der rücklaufseitigen Anschlußleitung liegen. Daraus ergeben sich nachstehende Berechnungen für die Durchflußmenge Merely for the sake of completeness it should be pointed out that the pairs of measuring points are also summarized differently can. So the second pair can also go through the measuring points and 30 are formed. Furthermore, the first pair of measuring points can also be located in the connection line on the return side. This results in the following calculations for the flow rate
K«A. t1~t4K-A K «A. t 1 ~ t 4K-A t2"t3K * t 2 " t 3K * %%
J- 4- = ρ 4- J- = ρ · 4- J.J- 4- = ρ 4- J- = ρ 4-y.
12 3 4 3 ~ 412 3 4 3 ~ 4
Dies führt bezüglich des Wärmeverbrauchs zu entsprechenden VariantenThis leads to corresponding variants with regard to heat consumption
Ct1 - t4)2 (t2 - t3)2 Ct1 - t.)2 Ct 1 - t 4 ) 2 (t 2 - t 3 ) 2 Ct 1 - t.) 2
Q0 = K . A -K-A - KA (6) 12 3 4 3 4Q 0 = K. A -KA - KA (6) 12 3 4 3 4
Wenn zur Erzielung symmetrischer Verhältnisse ein zweites und ein drittes Paar von Meßstellen 22, 23 und 29, 30 verwendet werden sollen, ergibt sich der Wärmeverbrauch zu If a second and a third pair of measuring points 22, 23 and 29, 30 are to be used to achieve symmetrical relationships, the heat consumption results in
(t2 - t,)Ct1 - t.) (t2 - t,) Ct1 - t4)(t 2 - t,) Ct 1 - t.) (t 2 - t,) Ct 1 - t 4 )
K . A 2- » K . A -Ä 21-11 ft_ (7) K. A 2- »K. A -Ä 21-11 ft_ (7)
Es können auch andere Anordnungen der Meßstellen getroffen werden. Beispielsweise kann das zweite Paar von MeßstellenOther arrangements of the measuring points can also be made. For example, the second pair of measuring points
709848/06 3 3709848/06 3 3
?6?3972? 6? 3972
unmittelbar an den Enden der Meßbrücke vorgesehen werden.be provided directly at the ends of the measuring bridge.
Während es in manchen Fällen genügt, die Enden 32 und 33 des Brückenblocks 31 sowie die Meßblöcke 15, 16, 17 und 18 einfach um das Anschlußrohr 8 herum zu gießen, ist es in vielen Fällen günstiger, die einzelnen Blöcke unmittelbar mit dem strömenden Medium in Berührung zu bringen.While it is sufficient in some cases, the ends 32 and 33 of the bridge block 31 and the measuring blocks 15, 16, 17 and 18 simply to pour the connecting pipe 8 around, it is in many cases more beneficial to place the individual blocks directly with the flowing Bring medium into contact.
In Fig. 3 ist ein Brückenblock 31 veranschaulicht, dessen Ende 33 unmittelbar mit sechs Strömungskanälen 34 versehen ist, die im Zuge des Rohres 9 liegen. Auf diese Weise ergibt sich eine große unmittelbare Berührungsfläche zwischen dem strömenden Medium und dem Brückenblock 31 und daher ein sehr geringer Wärmeübergangswiderstand. Der Brückenblock 31 weist ferner einen Abschnitt 35 kleineren Querschnitts auf. Auf diese Weise wird der Wärmeleitungswiderstand des Brückenblocks erhöht.A bridge block 31 is illustrated in FIG. 3, the end 33 of which is provided directly with six flow channels 34 which lie in the course of the pipe 9. In this way, there is a large direct contact area between the flowing medium and the bridge block 31 and therefore a very low heat transfer resistance. The bridge block 31 also has a section 35 of smaller cross section. This way the thermal resistance of the bridge block becomes elevated.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Meßstelle 23 veranschaulicht. Hier ist der Meßblock als Strömungskörper 36 etwa in der Mitte des freien Querschnitts des Strömungskanals 37 angeordnet, der im Innern eines Gehäuses 38 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die mittlere Temperatur des Durchflußmediums besser festgestellt als wenn sie durch die Rohrwandung hindurch vom Meßblock abgefühlt werden würde. Der Meßblock 36 ist durch eine Isolierung 39 aus dem Gehäuse 38 herausgeführt, um den Meßblock 36 genau auf der Temperatur des Mediums zu halten.In Fig. 4, an embodiment of the measuring point 23 is illustrated. Here the measuring block is arranged as a flow body 36 approximately in the middle of the free cross section of the flow channel 37, which is provided in the interior of a housing 38 is. In this way, the mean temperature of the flow medium is better determined than when it is through the pipe wall would be sensed through by the measuring block. The measuring block 36 is separated from the housing by insulation 39 38 led out to the measuring block 36 exactly on the temperature of the medium.
In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform einer Meßstelle 23 veranschaulicht, die mit drei über den Querschnitt eines Strömungskanals 40 in einem Gehäuse 41 verteilten Meßfühlern 42 besteht. Diese sind in einem Meßblock 43 eingegossen, der in der Mitte einen verjüngten Querschnitt hat. Dieser Meßblock wird über eine untere Isolation 44 und eine obere Isolation 45 vom Gehäuse 41 getrennt. Die Anordnung wird mittels einer Deckscheibe 46 im Gehäuse 41 festgehalten.In Fig. 5, another embodiment of a measuring point 23 is illustrated, with three over the cross section of a Flow channel 40 in a housing 41 distributed sensors 42 consists. These are cast in a measuring block 43, the has a tapered cross-section in the middle. This measuring block is a lower insulation 44 and an upper Isolation 45 separated from housing 41. The arrangement is held in place in the housing 41 by means of a cover plate 46.
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| CH268576A (en) * | 1947-05-27 | 1950-05-31 | Ericsson Telefon Ab L M | Arrangement for measuring flow velocities, heat quantities and heat flows. |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2944707A1 (en) * | 1979-11-06 | 1981-05-14 | Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt | Measures fluid flow and heat transfer in heating installation - using temp. sensors in feed and return pipes of heat exchanger |
| WO1981003543A1 (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-10 | Valmet Oy | Procedure for measuring thermal energy transported by fluid flow |
| US4440507A (en) * | 1980-05-28 | 1984-04-03 | Valmet Oy | Procedure for measuring thermal energy transported by fluid flow |
| DE3430947A1 (en) * | 1984-08-22 | 1986-03-06 | Martin Dr. 8000 München Alexander | Process and device for determining the quantity of heat exchanged in a heat exchanger |
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