DE2743132C2 - Device for monitoring the flow condition of a liquid medium flowing through a pipe - Google Patents
Device for monitoring the flow condition of a liquid medium flowing through a pipeInfo
- Publication number
- DE2743132C2 DE2743132C2 DE2743132A DE2743132A DE2743132C2 DE 2743132 C2 DE2743132 C2 DE 2743132C2 DE 2743132 A DE2743132 A DE 2743132A DE 2743132 A DE2743132 A DE 2743132A DE 2743132 C2 DE2743132 C2 DE 2743132C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pipe
- metallic body
- heat
- heat source
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 17
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6847—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow where sensing or heating elements are not disturbing the fluid flow, e.g. elements mounted outside the flow duct
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Description
3535
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Strömungszustandes eines durch ein Rohr strömenden flüssigen Mediums, die einen metallischen Körper hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, der mit der Rohrwand gut wärmeleitend verbunden ist und eine Wärmequelle sowie einen Temperaturfühler enthält.The invention relates to a device for monitoring the flow condition of a pipe through a pipe flowing liquid medium, which has a metallic body of high thermal conductivity, which with the Pipe wall is connected with good thermal conductivity and contains a heat source and a temperature sensor.
Die Ermittlung des Strömungszustandes, also die Strömungsüberwachung, ist dort besonders wichtig, wo aus betrieblichen Gründen oder aus Sicherheitsgründen eine Änderung oder Unterbrechung des Flüssigkeitsdurchsatzes nicht zugelassen werden darf. Dies gilt besonders für tiefsiedende verflüssigte Gase.The determination of the flow condition, i.e. the flow monitoring, is particularly important wherever for operational reasons or for safety reasons, a change or interruption of the liquid flow rate must not be permitted. This is especially true for low-boiling liquefied gases.
Der hohe Temperaturunterschied zwischen der warmen Umgebung und dem tiefkalten flüssigen Gas verursacht eine unvermeidbare Wärmezufuhr in das flüssige Gas. Hierdurch wird der Wärmeinhalt des Gases vergrößert. Wenn sich das flüssige Gas im Siedezustand befindet,, verursacht jede Zunahme des Wärmeinhaltes die Verdampfung eines entsprechenden Teiles der Flüssigkeit. Dies kann zwar durch eine Erhöhung des Verfahrensdruckes ausgeglichen werden, doch ist vielfach aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen eine derartige Erhöhung nicht möglich.The high temperature difference between the warm environment and the cryogenic liquid gas causes an unavoidable supply of heat to the liquid gas. This increases the heat content of the gas. When the liquid gas is in the boiling state, it causes any increase in the heat content the evaporation of a corresponding part of the liquid. This can be done by increasing the process pressure be balanced, but is often one for technical or economic reasons such an increase is not possible.
Die durch Teilverdampfung entstandenen Gasmengen können bei der Förderung von tiefsiedenden verflüssigten Gasen durch Rohrleitungen erhebliche Schwierigkeiten verursachen. So entsteht infolge der Flüssigkeitsverdampfung eine Zweiphasenströmung, die eine wesentliche Zunahme der Druckverluste und damit eine Minderung oder sogar eine Unterbrechung der Versorgung bewirken kann.The gas quantities produced by partial evaporation can be liquefied when pumping low-boiling ones Gases through pipelines cause significant difficulties. As a result of the Liquid evaporation is a two-phase flow that causes a substantial increase in pressure drops and so that a reduction or even an interruption in supply can result.
Sofern zur Förderung Kreisel- oder Kolbenpumpen eingesetzt werden, bewirkt die Gasbildung im Bereich der Förderorgane eine spürbare Minderung dor Förderleistung. Ferner verursacht der kavitierende Pumpenbetrieb einen erhöhten Verschleiß der Laufräder bzw. Pumpenventile. Bei Kolbenpumpen führt das Trockenlaufen des Kolbens zur Überhitzung und Zerstörung der Abdichtelemente.If centrifugal or piston pumps are used for conveying, this causes gas to form in the area of the funding bodies a noticeable reduction in funding. Furthermore, the cavitating pump operation causes increased wear of the impellers or pump valves. Piston pumps run dry of the piston to overheating and destruction of the sealing elements.
Die Überwachung des Strömungszustandes, insbesondere bei der Förderung tiefsiedender verflüssigter Gase, ist daher unerläßlich. Es ist zwar eine Vielzahl von Geräten bekannt die zur Mengenüberwachung oder Durchflußbestimmung von flüssigen oder gasförmigen Medien dienen, welche nach den verschiedensten Prinzipien arbeiten. Diese Geräte besitzen jedoch Eigenschaften, die ihre Verwendung bei der Förderung tiefsiedender verflüssigter Gase beeinträchtigen oder ganz unmöglich machen.The monitoring of the flow condition, especially when pumping low-boiling liquefied Gases, is therefore essential. There is a large number of devices known for volume monitoring or Flow determination of liquid or gaseous media are used, which according to the most varied of principles work. However, these devices have properties that affect their use in the promotion of low-boiling liquefied gases or completely to make impossible.
So gibt es Überwachungsgeräte, deren Funktionsprinzip auf Änderungen des Druckes oder der Dichte des Mediums basiert, die mit Hilfe mechanischer oder elektrischer Vorrichtungen erfaßt und signalisiert werden. Die Nachteile dieser Geräte sind im wesentlichen die Schwierigkeiten ihrer Anpassung an die tiefen Temperaturen und die Hochdruckbedingungen, die im allgemeinen eine aufwendige und empfindliche Ausführung erforderlich machen.There are monitoring devices whose operating principle is based on changes in pressure or density of the medium, which are detected and signaled with the help of mechanical or electrical devices. The disadvantages of these devices are essentially the difficulty in adapting them to the low temperatures and the high pressure conditions, which are generally an expensive and delicate design make necessary.
Andere Überwachungssysteme, deren Funktionsprinzipien unabhängig von der Temperatur des strömenden Mediums und unabhängig vom Druck sind, wie z. B. jene, die auf der Abhängigkeit der Fortpflanzungsgeschwindigkeit von Schallwellen mit der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums basieren, erfordern komplizierte Meßvorrichtungen, die in vielen Fällen unwirtschaftlich sind.Other monitoring systems, whose operating principles are independent of the temperature of the flowing Medium and independent of the pressure, such as. B. those who rely on the dependence of the speed of reproduction of sound waves based on the flow velocity of the medium, require complicated Measuring devices, which in many cases are uneconomical.
Es gibt weiterhin Meß- bzw. Überwachungsgeräte, die nach dem elektrokalorischen Meßprinzip funktionieren. Hierbei werden die durch Zuführung einer bekannten Wärmemenge hervorgerufene Temperaturänderung des Mediums, oder die Änderung des Widerstandswertes eines von der strömenden Flüssigkeit gekühlten Heizelementes als Meßwerte zur Bestimmung des Strömungszustandes verwendet. Derartige Überwachungsgeräte sind beispielsweise bekannt aus der DE-PS 8 54 105 und aus den DE-AS 10 53 201 und 12 62 625. Diese Geräte stellen ein an sich einfaches und unempfindliches Meßsystem dar. Ihr Hauptnachteil ist aber die hohe Energiezufuhr, die erforderlich ist, um die thermische Trägheit und die damit verbundene Ansprechverzögerung dieses Meßprinzips zu kompensieren. Man strebt daher bei nach dem elektrokalorischen Meßprinzip arbeitenden Geräten an, den Wärmefluß von der Wärmequelle in die Rohrleitung möglichst zu erleichtern. So umgibt man die gesamte Rohrleitung mit einem Metallblock, der das Gerät enthält, wie es beispielsweise die DE-OS 19 23 216 zeigt. Oder es werden gemäß der DE-OS 23 18 561 gut wärmeleitende Bleche und Pasten verwendet. Nach dem DE-GM 72 45 666 wird das Gerät mittels einer Hülse direkt im Strömungsquerschnitt der Rohrleitung angeordnet. Alle diese Maßnahmen widersprechen aber dem bei tiefsiedenden verflüssigten Gasen anzustrebenden Ziel, jegliche Wärmezufuhr soweit wie nur irgend möglich zu unterbinden. There are also measuring and monitoring devices that function according to the electrocaloric measuring principle. Here, the temperature change caused by the supply of a known amount of heat of the medium, or the change in the resistance value of one cooled by the flowing liquid Heating element used as measured values to determine the flow condition. Such monitoring devices are known, for example, from DE-PS 8 54 105 and from DE-AS 10 53 201 and 12 62 625. These devices represent a simple and insensitive measuring system. Their main disadvantage is but the high energy input that is required to reduce the thermal inertia and the associated response delay to compensate for this measuring principle. One therefore strives for the electrocaloric Measuring principle working devices to the heat flow from the heat source in the pipeline as possible facilitate. So you surround the entire pipeline with a metal block that contains the device, such as it DE-OS 19 23 216 shows. Or, according to DE-OS 23 18 561, there are good heat-conducting sheets and pastes are used. According to DE-GM 72 45 666, the device is arranged by means of a sleeve directly in the flow cross-section of the pipeline. All these Measures, however, contradict the aim to be striven for in the case of low-boiling liquefied gases, namely any supply of heat as far as possible to prevent.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein auf dem elektrokalorischen Meßprinzip beruhendes Strömungsüberwachungsgerät zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau nur eine geringe thermische BeIa-The invention is therefore based on the object of providing a measuring principle based on the electrocaloric principle To create a flow monitoring device, which with a simple structure only has a low thermal load
stung des Mediums neben einer ausreichenden Anjprechgeschwindigkeit aufweistperformance of the medium in addition to a sufficient response speed having
Bei einer Einrichtung zur Überwachung des Strömungszustandes eines durch ein Rohr strömenden flüssigen Mediums, die einen metallische:; Körper hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist, der mit der Rohrwand gut wärmeleitend verbunden ist und eine Wärmequelle sowie einen Temperaturfühler enthält, wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das flüssige Medium aus tiefsiedendem verflüssigten Gas besteht, der Temperaturfühler in einem zwischen der Wärmequelle und der Rohrwand befindlichen Hohlraum angeordnet ist und der metallische Körper zur Erzielung einer großen Temperaturdifferenz zwischen Rohrwand und Wärmequelle mit einer möglichst kleinen wärmeübertragenden Auflagefläche an der Rohrwand montiert ist.In a device for monitoring the flow condition of a liquid flowing through a pipe Medium that has a metallic :; Has high thermal conductivity body that works well with the pipe wall is connected in a thermally conductive manner and contains a heat source and a temperature sensor, this is according to the invention achieved in that the liquid medium consists of low-boiling liquefied gas, the Temperature sensor arranged in a cavity located between the heat source and the pipe wall is and the metallic body to achieve a large temperature difference between the pipe wall and Heat source is mounted on the pipe wall with the smallest possible heat transferring surface.
Vorzugsweise besteht dabei der metallische Körper aus dem gleichen Material wie das Rohr, durch welches das tiefsiedende verflüssigte Gas strömt Gut geeignete Materialien sind Aluminium oder Kupfer.The metallic body is preferably made of the same material as the tube through which The low-boiling liquefied gas flows Well suitable materials are aluminum or copper.
Um eine gute wärmeleitende Verbindung zwischen dem metallischen Körper und dem Rohr sicherzustellen, ist es zweckmäßig, den metallischen Körper an dem Rohr mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung zu befestigen. Diese Befestigungsart hat den weiteren Vorteil, daß der metallische Körper und damit die erfindungsgemäße Einrichtung ohne Schwierigkeiten an beliebigen Stellen in bereits vorhandenen Anlagen angebracht werden kann. Es sind jedoch auch beliebige andere Verbindungen möglich, z. B. kann der metallische Körp?r auch in die Rohrwand eingeschraubt werden. Er kann dabei auch die Rohrwand durchdringen und direkten Kontakt mit dem tiefsiedenden verflüssigten Gas haben.To ensure a good thermally conductive connection between the metallic body and the pipe, it is expedient to attach the metallic body to the pipe by means of a welded or soldered connection. This type of fastening has the further advantage that the metallic body and thus the inventive Facility can be installed anywhere in existing systems without difficulty can be. However, any other connections are also possible, e.g. B. the metallic body? R can also be screwed into the pipe wall. It can also penetrate and direct the pipe wall Have contact with the low-boiling liquefied gas.
Wenn der metallische Körper auf die Rohrwand aufgeschweißt wird, ist es für eine gute Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung erforderlich, daß der Temperaturfühler nahe der Kontaktfläche zwischen dem metallischen Körper und der Rohrwand angeordnet wird.If the metallic body is welded onto the pipe wall, it is of good effectiveness device according to the invention required that the temperature sensor close to the contact surface between the metallic body and the pipe wall is arranged.
Als Wärmequelle dient zweckmäßigerweise ein elektrischer Widerstand, der beispielsweise in einem Hohlraum des metallischen Körpers angeordnet werden kann.An electrical resistor, for example in a cavity, is expediently used as the heat source of the metallic body can be arranged.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung beruht auf der Tatsache, daß die von einer Wandung auf ein Medium übertragene Wärmemenge von den physikalischen Eigenschaften des Mediums, dem S;römungszustand, dem Temperaturunterschied zwischen Medium und Wandung und der Größe der wärmeübertragenden Wandfläche abhängt. Es gilt die BeziehungThe effectiveness of the device according to the invention is based on the fact that the wall on a medium transferred amount of heat from the physical properties of the medium, the S; roman state, the temperature difference between the medium and the wall and the size of the heat transferring Wall area depends. The relationship applies
Q= F- » ■ At Q = F- »■ At
X=C-WX = C-W
Darin istIn it is
Q = übertragene Wärmemenge Q = amount of heat transferred
F = wärmeübertragende Wandfläche F = heat transferring wall surface
a = Wärmeübergangszahl a = heat transfer coefficient
At = Temperaturunterschied zwischen Wandfläche At = temperature difference between the wall surface
und strömendem Mediumand flowing medium
c = Stoffwertc = material value
iv = Geschwindigkeitiv = speed
η = Potenzfaktor η = power factor
Für ein bestimmtes Medium mit einem bestimmten Strömungszustand ergibt sich, sofern wie bei der erfindungsgemäßen
Einrichtung die zugeführte und übertragene Wärmemenge konstant ist, demnach ein bestimmter
Temperaturunterschied At zwischen Wandfläche und strömendem Medium, der lediglich von der Wärmes
Übergangszahl λ abhängt
Aus der BeziehungFor a certain medium with a certain flow condition, if the amount of heat supplied and transferred is constant, as in the device according to the invention, a certain temperature difference At between the wall surface and the flowing medium, which depends only on the heat transfer coefficient λ
From the relationship
Q = F ■ c ■ w" · At Q = F ■ c ■ w "· At
ίο folgt, daß bei Q = konstant und F = konstant eine Änderung des Stoffwerts c oder der Geschwindigkeit w eine Änderung der Temperaturdifferenz bewirktίο it follows that with Q = constant and F = constant a change in the material value c or the speed w causes a change in the temperature difference
Bei tiefsiedenden verflüssigten Gasen als strömenden Medien ist die Temperatur konstant Sie entspricht der Siedetemperatur beim jeweiligen Speicherdruck im Flüssiggasspeicher. Jede Änderung der Temperaturdifferenz ist daher gleichbedeutend mit einer Änderung der Temperatur der Wandfläche. Der Temperaturfühler der erfindungsgemäßen Einrichtung wird daher mögliehst nahe an der wärmeübertragenden Fläche angeordnet Die Änderung der Wandtemperatur bedingt eine Verschiebung der Isothermen zwischen Wärmequelle und mediumdurchströmter Rohrleitung, die durch den Temperaturfühler erfaßt wird.With low-boiling liquefied gases as flowing media, the temperature is constant. It corresponds to Boiling temperature at the respective storage pressure in the liquid gas storage. Any change in temperature difference is therefore synonymous with a change in the temperature of the wall surface. The temperature sensor the device according to the invention is therefore possible placed close to the heat transferring surface Shift of the isotherms between the heat source and the pipeline through which the medium flows, which is caused by the temperature sensor is detected.
Aus der BeziehungFrom the relationship
Q = Fa-AtQ = Fa-At
folgt ferner, daß bei konstanten Werten von Q und χ der Temperaturunterschied umgekehrt proportional zu der wärmeübertragenden Fläche ist. Da aus meßtechnischen Gründen (Genauigkeit, schnelle Ansprechgeschwindigkeit) ein großer Temperaturunterschied angestrebt werden muß, ist daher die wärmeübertragende Fläche möglichst klein zu halten.it also follows that for constant values of Q and χ the temperature difference is inversely proportional to the heat transferring area. Since a large temperature difference must be sought for technical reasons (accuracy, rapid response speed), the heat-transferring surface must be kept as small as possible.
Das erfindungsgemäße Überwachungsgerät basiert im Wesentlichen auf den dargestellten Zusammenhängen, d. h. es genügt zur Feststellung der Änderung des Strömungszustandes eines durch eine Leitung strömenden tiefsiedenden verflüssigten Gases die Messung der Temperaturänderung an einer beliebig kleinen thermisch belasteten Fläche der Rohrwand. Die für die Gewährleistung einer ausreichenden Ansprechgeschwindigkeit erforderliche Wärmebelastung des tiefsiedenden verflüssigten Gases ist unbedeutend, da die wärmebelastete Rohrfläche möglichst klein gehalten wird.The monitoring device according to the invention is essentially based on the relationships shown, d. H. it is sufficient to determine the change in the flow state of a flowing through a line low-boiling liquefied gas the measurement of the temperature change at an arbitrarily small thermal loaded area of the pipe wall. Those for ensuring a sufficient speed of response required heat load of the low-boiling liquefied gas is insignificant, since the heat-loaded Pipe area is kept as small as possible.
Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine Rohrleitung mit derThe drawings illustrate an embodiment of the invention. It shows
F i g. 1 shows a section through a pipeline with the
so erfindungsgemäßen Einrichtung entlang der Linie A-B in F i g. 2,thus the device according to the invention along the line AB in F i g. 2,
Fig.2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der
Einrichtung gemäß Fig. 1,
F i g. 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung mit Darstellung des Verlaufs der Isothermen.
2 shows a partially sectioned side view of the device according to FIG. 1,
F i g. 3 shows a cross section through a device according to the invention showing the course of the isotherms.
Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Überwachungsgerät gemäß der Erfindung besteht aus einem metallischen Körper 1 aus gut wärmeleitendem Material, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium. Der metallische Körper 1 ist mittels der Schweißverbindung 3 auf der Rohrwand 2 gut wärmeleitend angeordnet. Die Rohrwand 2 besteht aus dem gleichen Material wie der metallische Körper 1.The in the F i g. 1 and 2 shown monitoring device according to the invention consists of a metallic one Body 1 made of a material that conducts heat well, such as copper or aluminum. The metallic one The body 1 is arranged on the pipe wall 2 by means of the welded joint 3 in a manner that conducts heat well. The pipe wall 2 consists of the same material as the metallic body 1.
Der metallische Körper \ besitzt in seinem oberen Teil einen Hohlraum 4, in welchem als Wärmequelle 5 ein elektrischer Widerstand angeordnet ist Die Wärmequelle 5 liefert eine konstante Wärmeleistung.In its upper part, the metallic body \ has a cavity 4 in which as a heat source 5, an electrical resistor is arranged, the heat source 5 provides a constant heat output.
Im unteren Teil des metallischen Körpers 1 befindet sich nahe der Kontaktfläche zwischen dem metallischen Körper 1 und der Rohrwand 2 ein weiterer Hohlraum, in welchem ein Temperaturfühler 6 angeordnet ist. Die Widerstandsänderung des Temperaturfühlers 6 dient als Eingangsgröße zur Messung der Temperaturänderung mittels einer Brückenschaltung 7. Anstelle einer Widerstandsänderung kann in entsprechender Weise die Spannungsänderung eines Thermoelements als Eingangsgröße zur Messung der Temperaturänderung verwendet werden.In the lower part of the metallic body 1 is located near the contact surface between the metallic Body 1 and the pipe wall 2 a further cavity in which a temperature sensor 6 is arranged. the The change in resistance of the temperature sensor 6 is used as an input variable for measuring the temperature change by means of a bridge circuit 7. Instead of a change in resistance, the Voltage change of a thermocouple used as an input variable for measuring the temperature change will.
Beim Durchströmen eines tiefkalten verflüssigten Gases durch das Rohr erreicht die Rohrwand 2 eine Temperatur, die nahe an der Temperatur des flüssigen Gases liegt. Der an der äußeren Wand des Rohres angebrachte metallische Körper 1 erreicht ebenfalls eine Temperatur, die nahe an dieser Temperatur liegt. Beim Einschalten der Wärmequelle 5 fließt die erzeugte Wärme durch den metallischen Körper 1 über die Kontaktfläche in die Rohrwand 2, wo sie vom tiefsiedenden verflüssigten Gas aufgenommen wird. Wegen der kleinen wärmeübertragenden Kontaktfläche stellt sich im metallischen Körper 1 in der Nähe der Kontaktfläche eine verhältnismäßig hohe Temperatur gegenüber der Temperatur ein, die an der Innenwand des Rohres herrscht Die Temperatur, die sich an diesem Punkt einstellt, wird vom Temperaturfühler an das Meßsystem übertragen. Sofern die Stoffwerte der Flüssigkeit und deren Geschwindigkeit konstant bleiben, bleibt auch die Temperaturverteilung zwischen der Wärmequelle 5 und der inneren Rohrwand konstantWhen a cryogenic liquefied gas flows through the pipe, the pipe wall 2 reaches a Temperature close to the temperature of the liquid gas. The one attached to the outer wall of the pipe metallic body 1 also reaches a temperature which is close to this temperature. At the Switching on the heat source 5, the generated heat flows through the metallic body 1 via the contact surface into the pipe wall 2, where it is absorbed by the low-boiling liquefied gas. Because of the little ones The heat-transferring contact surface arises in the metallic body 1 in the vicinity of the contact surface a relatively high temperature compared to the temperature on the inner wall of the pipe prevails The temperature that is established at this point is transmitted from the temperature sensor to the measuring system transfer. As long as the physical properties of the liquid and its speed remain constant, the Temperature distribution between the heat source 5 and the inner pipe wall constant
Die durch die Wärmezufuhr bedingte Verschiebung der Isothermen zwischen der Wärmequelle 5 und der vom tiefsiedenden verflüssigten Gas durchströmten Rohrleitung ist in Fig.3 dargestellt. Die Isothermen sind durch gestrichelte Linien wiedergegeben, der Wärmefluß durch ausgezogene Linien. Die rechte Seite der F i g. 3 zeigt den Verlauf der Isothermen bei ausgeschalteter Wärmequelle 5, die linke Seite dagegen bei eingeschalteter Wärmequelle 5.The shift in the isotherms between the heat source 5 and the heat source caused by the supply of heat The pipeline through which the low-boiling liquefied gas flows is shown in FIG. The isotherms are shown by dashed lines, the heat flow by solid lines. The right side of the F i g. 3 shows the course of the isotherms when the heat source 5 is switched off, while the left-hand side shows when it is switched on Heat source 5.
Tritt nun ein Zweiphasenströmungszustand ein, oder verringert sich die Geschwindigkeit des strömenden tiefsiedenden verflüssigten Gases, so verkleinert sich der Wert der Wärmeübergangszahl. Dadurch erhöht sich die Temperatur an der wärmebelasteten Stelle der Rohrinnenfläche. Die Temperaturerhöhung wird von der Meßeinrichtung registriert Falls die Temperaturerhöhung zu groß wird, erfolgt ein Warnsignal oder ein selbsttätiges Abschalten der Anlage.If now a two-phase flow condition occurs, or the speed of the flowing is reduced low-boiling liquefied gas, the value of the heat transfer coefficient is reduced. This increases the temperature at the heat-loaded point on the inner surface of the pipe. The temperature increase is from registered by the measuring device. If the temperature increase is too great, a warning signal or a is given automatic shutdown of the system.
Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung bestehen neben der geringen Wärmebelastung des strömenden tiefsiedenden verflüssigten Gases und der schnellen Ansprechgeschwindigkeit vor allem darin, daß die Einrichtung jederzeit von außen und an beliebiger Stelle bestehender Anlagen angebracht werden kann, ohne daß irgendein Umbau erforderlich wird. Ferner ist nur eine äußerst einfache Meßvorrichtung erforderlich. Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ist daher besonders vorteilhaft für Hochdruckanlagen, in denen der Einsatz von Strömungsüberwachungsgeräten sehr aufwendig istThe main advantages of the device according to the invention consist in addition to the low thermal load the flowing low-boiling liquefied gas and the fast response speed above all in that the device can be attached at any time from the outside and at any point in existing systems can without any modification is required. Furthermore, it is just an extremely simple measuring device necessary. The monitoring device according to the invention is therefore particularly advantageous for high-pressure systems, in which the use of flow monitoring devices is very complex
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
65 §ä65 §ä
Claims (1)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2743132A DE2743132C2 (en) | 1977-09-24 | 1977-09-24 | Device for monitoring the flow condition of a liquid medium flowing through a pipe |
| AT0584378A AT362969B (en) | 1977-09-24 | 1978-08-10 | DEVICE FOR MONITORING THE FLOW STATE OF A LIQUID MEDIUM THROUGH A PIPE |
| FR7824584A FR2404204A1 (en) | 1977-09-24 | 1978-08-24 | Monitoring instrument for fluid flow rates in metallic pipes - partic. for low boiling point liquefied gases |
| BE190209A BE870152A (en) | 1977-09-24 | 1978-09-01 | INSTALLATION TO MONITOR THE FLUID STATE OF A FLUID THROUGH A PIPE |
| NL7809498A NL7809498A (en) | 1977-09-24 | 1978-09-18 | DEVICE FOR MONITORING THE FLOW CONDITION OF A LIQUID MEDIUM FLOWING THROUGH A TUBE. |
| IT27874/78A IT1098871B (en) | 1977-09-24 | 1978-09-20 | DEVICE FOR MONITORING THE CURRENT STATE OF A LIQUID FLUID THROUGH A PIPE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2743132A DE2743132C2 (en) | 1977-09-24 | 1977-09-24 | Device for monitoring the flow condition of a liquid medium flowing through a pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2743132A1 DE2743132A1 (en) | 1979-04-05 |
| DE2743132C2 true DE2743132C2 (en) | 1984-11-22 |
Family
ID=6019846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2743132A Expired DE2743132C2 (en) | 1977-09-24 | 1977-09-24 | Device for monitoring the flow condition of a liquid medium flowing through a pipe |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT362969B (en) |
| BE (1) | BE870152A (en) |
| DE (1) | DE2743132C2 (en) |
| FR (1) | FR2404204A1 (en) |
| IT (1) | IT1098871B (en) |
| NL (1) | NL7809498A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989012216A1 (en) * | 1988-06-10 | 1989-12-14 | Iss Electronics A/S (Automatik Division) | Apparatus for registering leakage or unintended consumption in a pipe system |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3222046A1 (en) * | 1982-06-11 | 1983-12-15 | Günther Dipl.-Ing. 2201 Kollmar Weber | Sensor element for calorimetric flow monitors |
| DE9200771U1 (en) * | 1992-01-23 | 1992-03-12 | Siemens Ag, 8000 Muenchen, De |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH253501A (en) * | 1941-05-20 | 1948-03-15 | Westinghouse Electric Corp | Device for detecting the change in the flow velocity of a fluid. |
| US2728225A (en) * | 1953-03-12 | 1955-12-27 | Herbert E Skibitzke | Thermal flowmeter |
| DE1473190B1 (en) * | 1963-10-09 | 1970-01-15 | Schaller Dipl Ing Werner | Device for monitoring the flow of a medium |
| FR1592508A (en) * | 1968-05-08 | 1970-05-19 | ||
| GB1219710A (en) * | 1969-06-18 | 1971-01-20 | Standard Telephones Cables Ltd | A fluid flowmeter |
| DE7245666U (en) * | 1972-12-13 | 1974-10-10 | Ingenieurbuero Meinhardt & Kluge | Calorimetric flow meter |
| DE2318561B2 (en) * | 1973-04-12 | 1975-05-07 | Manfred Hoh Kg, 7000 Stuttgart | Device for the indirect detection of changes in the flow of liquids in a pipeline |
-
1977
- 1977-09-24 DE DE2743132A patent/DE2743132C2/en not_active Expired
-
1978
- 1978-08-10 AT AT0584378A patent/AT362969B/en not_active IP Right Cessation
- 1978-08-24 FR FR7824584A patent/FR2404204A1/en active Granted
- 1978-09-01 BE BE190209A patent/BE870152A/en not_active IP Right Cessation
- 1978-09-18 NL NL7809498A patent/NL7809498A/en not_active Application Discontinuation
- 1978-09-20 IT IT27874/78A patent/IT1098871B/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989012216A1 (en) * | 1988-06-10 | 1989-12-14 | Iss Electronics A/S (Automatik Division) | Apparatus for registering leakage or unintended consumption in a pipe system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2404204A1 (en) | 1979-04-20 |
| IT1098871B (en) | 1985-09-18 |
| DE2743132A1 (en) | 1979-04-05 |
| ATA584378A (en) | 1980-11-15 |
| FR2404204B1 (en) | 1984-06-29 |
| IT7827874A0 (en) | 1978-09-20 |
| NL7809498A (en) | 1979-03-27 |
| BE870152A (en) | 1979-01-02 |
| AT362969B (en) | 1981-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3414284C2 (en) | ||
| CH665286A5 (en) | HEAT METER. | |
| DE202014100330U1 (en) | Thermal flow meter | |
| DE2743132C2 (en) | Device for monitoring the flow condition of a liquid medium flowing through a pipe | |
| DE2525451A1 (en) | EVAPORATOR FOR CONVERTING LIQUID GAS INTO HEATED GAS FOR SUPPLYING A GAS DISTRIBUTION SYSTEM | |
| DE3642726A1 (en) | Variable-speed pump set | |
| DE2938086C2 (en) | Temperature sensor for determining the coolant temperature in liquid-cooled transformers | |
| EP0402460B1 (en) | Electromagnetic flow meter | |
| CH647867A5 (en) | Temperature sensor | |
| DE4309782B4 (en) | Sensor arrangement for mass flow control | |
| DE1548883A1 (en) | Thermistor probe and circuit | |
| DE2844932C2 (en) | ||
| EP0608569B1 (en) | Continuous-flow heater | |
| WO2007071352A1 (en) | Speed-regulating unit in a fluid-cooled configuration | |
| EP3491357A1 (en) | Temperature management for a force measuring device | |
| DE2708564C3 (en) | Thermal flow meter | |
| DE329545C (en) | Thermocouple | |
| DE3500257A1 (en) | TEMPERATURE CONTROL DEVICE, ESPECIALLY FOR LIQUIDS OR GASES | |
| EP0059863A1 (en) | Device for monitoring the saturation rate or degree of a heated and pressurized liquid flowing in a closed system | |
| DE2620918C2 (en) | Measuring head for thickness gauges equipped with an ionization chamber and evaluation electronics | |
| AT121820B (en) | Temperature controller or meter with two temperature sensitive elements. | |
| DE3428484A1 (en) | Electrical continuous-flow heater for oil burners | |
| AT516331B1 (en) | Holder for sensors | |
| AT243036B (en) | Quick emptying valve for fluid couplings or gears | |
| DE1615345B3 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |