NL8004738A - Warmtehoeveelheidsmeter. - Google Patents

Description

-Λ no 29.313

Korte aanduiding: Warmtehoeveelheidsmeter.

Aanvraagster noemt als uitvinders: R.H.J. Beuse, H.R. van Iterson, J.W. Jansen, T.H. v.d. Dungen.

De uitvinding heeft betrekking op een warmtehoeveelheidsmeter voor het meten van de door een verbruiksinstallatie aan een circulerende vloeistofstroom onttrokken warmte gebaseerd op het indirekt meten van het vloeistofdebiet, waarbij vanuit of naar de in de 5 vloeistofstroom getransporteerde warmtehoofdstroom een warmtedeelstroom in stand wordt gehouden, waarbij het debiet van de vloeistofstroom bepaald wordt op basis van de stroomsnelheidsafhankelijke warmteoverdracht in de grenslaag van de vloeistofstroom ter plaatse, waar de warmtedeelstroom uit- of intreedt, door het temperatuurver-10 schil over de grenslaag en de door deze grenslaag gaande warmtedeelstroom te bepalen, voorzien van een leidingstuk voor de aan te voeren vloeistofstroom, een leidingstuk voor de af te voeren vloeistofstroom, een dwarsverbinding tussen beide leidingstukken voor de warmtedeelstroom, ten minste één temperatuuropnemer op het aanvoer-15 leidingstuk en één op het afvoerleidingstuk, en verder twee tempe-ratuuropnemers op de dwarsverbinding aan weerszijden van de warmte-weerstand daarvan, waarbij het quotiënt van het temperatuurverschil over de vaste warmteweerstand van de dwarsverbinding en het temperatuurverschil over de grenslaag van de vloeistofstroom ter plaatse 20 van de aansluiting op de dwarsverbinding bepaald wordt. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van bovengenoemde warmtehoeveelheidsmeter. Een dergelijke warmtehoeveelheidsmeter is bekend uit de internationale octrooiaanvrage FCT/NL 80/00008 en de Nederlandse octrooiaanvrage 79.02313 van 25 aanvraagster.

Bij de in bovengenoemde octrooiaanvragen beschreven uitvoering wordt de storende invloed van axiale warmtegeleiding door de lei-dingwanden van de aansluitstukken nabij de warmtedwarsverbinding tegengegaan of beperkt door gebruik te maken van warmte-isolerend 30 wandmateriaal. Dit randeffect leidt anders tot verslechtering van het niet-lineaire verband tussen het meetbare temperatuurverschillenquotiënt en de aan te geven warmte-stroom.

Daarenboven bestaat in het algemeen de eis om de dwarsverbinding zo goed mogelijk thermisch geïsoleerd op te stellen ten op- 8 0 0 A 7 3 8 -2- zichte van de aansluitstukken. Tevens moeten de meetlichamen van de temperatuuropnemers voor de aan te voeren en af te voeren vloei-stofstroom geïsoleerd opgesteld zijn ten opzichte van de dwarsverbinding en de aansluitstukken zelf ten einde eventuele lekwarmte-5 stromen tegen te gaan. In feite moet louter en alleen de temperatuur van de ongestoorde vloeistofstroom in het aanvo er1eidings tuk of in het afvoerleidingstuk gemeten worden.

De uitvinding beoogt aan deze problemen tegemoet te komen en een warmtehoeveelheidsmeter aan te geven die productietechnisch in 10 grote aantallen op eenvoudige wijze vervaardigd kan worden.

Dit wordt bij een warmtehoeveelheidsmeter van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding aldus bereikt dat de dwarsverbinding en de meetlichamen van de temperatuuropnemers van goed warmtegeleidend materiaal ingebed zijn in een huis van warmte-iso-15 lerend materiaal waarin tevens twee kanalen zijn gevormd waardoor de aan te voeren en af te voeren vloeistofstromen worden geleid.

Met voordeel kan bij de vervaardiging van deze warmtehoeveelheidsmeter het drietal sterk warmtegeleidende lichamen, te weten de dwarsverbinding en de twee meetlichamen voor de tempera-20 tuuropnemers, zwevend gehouden of ingebed worden in een slecht warmtegeleidende of warmte-isolerende (giet) massa. Hierbij bevatten de drie lichamen reeds voor het ingieten of inbedden elk een doorstroomgat waarmede zij met behulp van twee hulpstaven van nauwelijks of geen hechtend materiaal, zoals teflon, op onderlinge 25 afstand zijn ingebracht voor het ingieten of inbedden. Na het uitharden of tot standkomen van de inbedding kunnen de twee hulpstaven verwijderd worden waardoor er twee kanalen ontstaan voor de aan en af te voeren vloeistofstromen. Met behulp van een nabehandeling, zoals honen en dergelijke, kunnen de vloeistofstroomgeleiden-50 de eigenschappen van deze kanalen verbeterd worden.

Met veel voordeel kan deze uitvoering mede gebruikt worden om het eventueel kromme verband tussen het meetbare temperatuurverschillenquotiënt en de aan te wijzen warmtestroom op andere wijze dan louter electronisch recht te trekken. Deze meer mechanische of 55 warmtestroomtechnische oplossing, welke in bovengenoemde PCT-oc-trooiaanvrage is vermeld, introduceert een correctie waarmede de meetnauwkeurigheid tot in ruime mate gecorrigeerd kan worden. Bij de onderhavige uitvoering worden daartoe een of meer inkepingen of zaagsneden in het materiaal van de wartedwarsverbinding nabij de 8004738 at' ,.- -3- aansluiting op het aansluitstuk voor de aan te voeren vloeistof-stroom aangebracht. Door deze vorm aan het hete einde van de dwarsverbinding ontstaat een extra stroomsnelheidsafhankelijk tem-peratuurverloop aan dit uiteinde dat tegengesteld en even groot kan 5 zijn als dat van de thermische grenslaag in het aansluitgebied van deze dwarsverbinding.

De uitvinding is weergegeven in de figuur, waarin een uitvoe-ringsvoorbeeld is aangegeven.

In de figuur is 10 het huis waarvan het warmte-isolerende in-10 beddingsmateriaal van kunststof, zoals teflon, kan zijn. In de figuur zijn de drie lichamen van goed warmtegeleidend materiaal, zoals de dwarsverbinding 3 en de temperatuuropnemerbusjes 12, 13, aangegeven. In de dwarsverbinding 3 zijn aan de kopse kant en in het rechte gedeelte uitsparingen 4 aangebracht voor plaatsing van 15 de temperatuuropnemers. De lichamen 12, 13 die een rotatie-symme-trische vorm kunnen hebben, zijn thermisch goed geïsoleerd, waardoor de temperatuur van de vloeistofstromen goed gemeten kan worden zonder dat er lekwarmtestromen ontstaan. Deze' lichamen 12, 13 hebben eveneens uitsparingen 4 voor plaatsing van de temperatuur-20 opnemers en vormen meetpunten voor het vaststellen van de aan- en afvoertemperatuur van de aan en af te voeren vloeistofstromen zonder dat deze stromen mechanisch gestoord worden.

De inkepingen of zaagsneden 15, 16 in de dwarsverbinding 3 hebben tot doel een zodanige verstoring in warmtegeleidende veld-25 eigenschappen van de dwarsverbinding aan te brengen dat een correctie wordt verkregen voor het verband tussen het gemeten temperatuurverschillenquotiënt en de aan te geven warmtestroom.

Yoor de aansluiting van het huis van de warmtehoeveelheidsme-ter op de uitwendige vloeistofleidingen kan er aan de vier uitein-30 den van de twee vloeistofkanalen een gewenste aansluitvormgeving, zoals schroefdraad, of een permanent aansluitlichaam, zoals een wartel, tijdens het giet of inbeddingsproces aangebracht worden.

Zo is in de figuur aan de inlaatzijde van de aan te voeren vloei-stofstroom met 1J een voorbeeld hiervan gegeven.

35 Het bovenaangegeven uitvoeringsvoorbeeld leent zich bij uit stek voor massaproductie.

8004738

Claims (5)

1. Varmtehoeveelheidsmeter voor het meten van de door een ver-bruiksinstallatie aan een circulerende vloeistofstroom onttrokken warmte gebaseerd op het indirekt meten van het vloeistofdebiet, waarbij vanuit of naar de in de vloeistofstroom getransporteerde 5 warmtehoofdstroom een warmtedeelstroom in stand wordt gehouden, waarbij het debiet van de vloeistofstroom bepaald wordt op basis van de stroomsnelheidsafhankelijke warmteoverdracht in de grenslaag van de vloeistofstroom ter plaatse, waar de warmtedeelstroom uiιοί intreedt, door het temperatuurverschil over de grenslaag en de 10 door deze grenslaag gaande warmtedeelstroom te bepalen, voorzien van een leidingstuk voor de aan te voeren vloeistofstroom, een lei-dingstuk voor de af te voeren vloeistofstroom, een dwarsverbinding tussen beide leidingstukken voor de warmtedeelstroom, ten minste een temperatuuropnemer op het aanvoerleidingstuk en één op het af-15 voerleidingstuk, en verder twee temperatuuropnemers op de dwarsverbinding aan weerszijden van de warmteweerstand daarvan, waarbij het quotiënt van het temperatuurverschil over de vaste warmteweerstand van de dwarsverbinding en het temperatuurverschil over de grenslaag van de vloeistofstroom ter plaatse van de aansluiting op 20 de dwarsverbinding bepaald wordt, met het kenmerk, dat de dwarsverbinding en de meetliehamen van de temperatuuropnemers van goed warmtegeleidend materiaal ingebed zijn in een huis van warmte-isolerend materiaal waarin tevens twee kanalen zijn gevormd waardoor de aan te voeren en af te voeren vloeistofstromen worden 25 geleid.

2. Varmtehoeveelheidsmeter volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de kanalen in het warmte-isolerende inbeddings-materiaal van het huis en in de dwarsverbinding en in de meetliehamen gevormd zijn door tijdelijk gebruik tijdens het ingieten of in- 30 bedden van twee niet-hechtende hulpstaven.

3. Varmtehoeveelheidsmeter volgens conclusie 1 of conclusie 2, met het kenmerk, dat in de dwarsverbinding nabij de aansluiting op een leidingstuk inkepingen of zaagsneden zijn aangebracht om een correctie te verkrijgen voor het verband tussen het 35 gemeten temperatuurverschillenquotiënt en de aan te geven warmte-stroom. 8004738 i' -5- -Τ'-

4· Warmtehoeveelheidsmeter volgens een der voorgaande conclusie, met het kenmerk, dat het inbeddingsmateriaal kunststof is.

5. Werkwijze voor het vervaardigen van een warmtehoeveelheids-5 meter volgens een der voorgaande conclusies. 8004738