NL8202486A - Werkwijze en inrichting voor het meten. - Google Patents

Description

* * s - · VO 3^72

Betr.r Werkwijze ea inrichting. voor het meten.

De uitvinding heeft hetrekking op een werkwijze en een inrichting voor het meten van de snelheid van. aantasting, en meer in het hij-zonder op een werkwijze en inrichting voor het meten van de aantastings-snelheid van een warmte-overdrachtoppervlak.

5 TSgemroosrdig omvatten hekende technieken voor het meten van de • aantasting werkwijzen zonder warmte-overdracht». zoals stripvormige of cirkelvormige monsters, nippels of veranderingen in de’veerstand van een • dunne, metalen lint· of draad, of werkwijzen met warmte-overdracht, waarbij . gehruik wordt gemaakt van wisselaars met een enkele of een aantal huizen.

TO Voor werkwij zen zonder warmte-overdracht hestaan geen zuivere amstandig--heden, terwijX voor werkwijzen met warmte-overdracht het feitelijke snel- • ; heidseffect en/of de oppervlaktetemperaturen zelden identiek zijn, laat - staan nanwkeurige gewiehtsmetingen verschaffen.'

In de samenhangende Amerikaanse octrooi-aanvragen 202,35-1 en -02.

15 202.352: op naam van aanvraagster zijn een werkwijze en een inrichting he-schreven voor het op de vervuilingseigenschap onderzoeken van fluid!. Ver-vuiling is een uiterst ingewikkeld verschijnsel. Vanuit een fundamenteel.

. gezichtspunt kan het "worden gekenmerkt als een vraagstuk van geccmbineer-de impuls van. warmte— en massa-overdracht. In vele gevallen speelt de he- 20 wegingsleer van chemische reacties een rol, alsmede oploshaarheidseigen-schappen van zouten in water en de aantastingstechnologie. Gesteld is,, dat indien de neiging tot vervuiling van een koelwater nauwkeurig kan wor-den voorspeld voor dat een installatie wordt ontworpen en gehouwd, aanzien-lijke hesparingen op kapitaalsinvestering zouden kunnen worden verwezen- 25 lijkt door nauwkeurige warmtewisselaarvoorschriften.

Als deel van de werkwijze en de inrichting is een onderzoekings-samenstel voor warmte-overdracht verschaft, voorzien van een verwarmings-deel voor een geregelde warmte-invoer, en van thermokoppels voor het meten van wandtemperaturen van het verwarmingsdeel om vervuilingshepalingen mo- 30 gelijk te maken hij veranderlijke stromingssnelheden onder het tezelfder-tijd hewaken en registreren daarvan, samen met gegevens, zoals aantasting, pH, geleidhaarheid en dergelijke. Het meten van aantasting wordt uitge-voerd door een corrolator, waarin de elektrische stroom door een elek-trisch geleidende vloeistof wordt gemeten tegen een spanningsval.

35 · Andere werkwijzen voor het hepalen van de mate van aantasting omvatten (t). het meten van de putdiepte tegen de tijd, en (2) het met het ” 82 0 2 4 8 6 ------------------------ " .....

f - 2 - ; oog interpreteren. van het percentage aangetast oppervlak. De voorheen ge-bruikte verkwijzen voor het hepalen van de mate van aantasting meten niet werkelijk de aantasting of aantastingssnelheid onder geregelde omstandig-heden van: zowel de warnrt e-over drachtscoefficient van een vat erfilm als .'1 : 5 een functie van het door de snelheid veroorzaakte afsehuivingseffect als ; de oppervlakt et emperatuur als een functie van een nauwkeurig geregelde warmtestroming.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een nieawe .. i · werkwijze en inrichting voor het meten van de aantastingssnelheid van i :10 een warmte-overdrachtoppervlak naar een fluidum.

-- Een ander doel is het verschaff en van een nieuwe werkwijze en inriehting· voor gemakkelijk verbinden met een in-lijn-eenheid of" warmte— • wdsselaar voor het ter plaatse- meten van de· aantastingssnelheid. van een . . \ warmte-overdrachtoppervlak naar een warmt e-over dr acht flui dum.

15· Deze en andere doeleinden worden bereikfc door een samenstel . voor het- onderzoeken van vervuiling en aantasting, welk samenstel een. metalen huis bevat,. voorzien van een.in een warmte-geleidend materiaal gebed verwarmingselement voor een geregelde warmte-invoer en met een ; thermokoppel. voor het meten van de wandtemperatuur van. de hnis, en een 20 metalen huis, aangebracht rond een voorafbepaald gedeelte van de metalen ' huis,. waarbij het samenstel voor het onderzoeken van vervuling en aantasting in Ieiding- en klepsamenstellen wordt- geplaatst in fluidumstro— mingsverhinding met een fluidum- voor- het hepalen van de aantastings— snelheid door gewichtsverlies van.de metalen huis onder geregelde omstan— . . 25 digheden van warmte-invoer en temperatuur, en fluidumstromingssnelheden gedurende een voorafbepaalde tijdsduur.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de teke--.ning,. waarin : fig. ί een doorsnede toont van de inrichting; 30 fig. 2 een doorsnede toont van een gedeelte van de inrichting .volgens fig.. 1; fig. 3 een doorsnede toont van een gedeelte van een andere uit-voeringsvorm. van. de inrichting; en fig. k een huizennet toont , waarin de inrichting is opgenomen.

35 Thans verwijzende naar fig. 1 en 2 is een model 10 afgebeeld voor' het onderzoeken van vervuiling enr.aantasting, bestaande uit een sa- — menstel 12.,. dat coaziaal. is opgesteld in een Ieiding 1 h- voor het vormen - T2TZ48&----------------------------------------- t > * »'

~ “ “ _ -- ‘ _ : · 1 . .. !· S

’ · -3- ·;- van een ringv-ormige fluidumstromingsdoorgang 16. Het samenstel 12 beat aat uit een cilindervormig verwarmingsdeel 18, waarop een cilinder-vormig hulsdeel 20 is•geplaatst. Het inwrendige van het cilindervormige . -verwarmingsdeel is voorzien. van een verwarmingselement 22 met hoge weer— •5 stand., gebed in een isolerende matrix 2^, zeals magnesitmoxyde, waarbij althans. een. thermokoppel 26 is gebed in bet verwarmingsdeel. 18’ voor-het • vaamemen van de wandtemperatuur-.

De leading lk is bij voorkeur gemaakfc van een villekeurig ge-' sehikt doorzichtig materiaal, zeals glas, voor het mogelijk maken van het I t 10 met het oog waarnemen van de fluidumstroming,. alsmede aanslagvormigg (niet veergegeven) rond het oppervlak van het verwarmingsdeel 18* Het verwar— mingsdeel 18- is gemaakfc’ van een metalen materiaal, zeals roestvrij staal, . - . - koper, titaan, zacht staal, mager metaal en dergelijke, bijvoorbeeld in afhankelijkheid -van. het buismateriaal van een warmtewisselaar, die wordt 15 onderzocht,. het flnidnm, dat moet vorden onderzocht doer doorgang door het· onderzoekingsmodel 10’, of van eenzelfde metalen materiaal als- dat . . in. de eenheid, vaar het te ©nderzoeken fluidum doorheen stroomt * In het algemeen wordt roestvrij staal gebruikt voor een normals koelwatertoepas-..: sing,.: terwijl mager metaal wordt toegepast voor zzreewater- en brakwater— ..- 20 toepassingen.

Het cilindervormige hulsdeel 20 is in het algemeen gemaakfc van eenzelfde materiaal als dat van het verwarmingsdeel 18 voor het verdubbe-len van het feitelijke materiaal van de warmte-overdrachteenheid, alsmede voor het elimineren van het aantastings effect van ongelij ksoort ige me-... 25 talen. Het hulsdeel 20 heeft een minimale dikfce voor het tot een minimum beperken. van de warmte-overdrachtveerstand en het toch mogelijk maken van aantasting met sterke putvorming, welke dikfce althans rond 0,76 mm is.

Voor het tot een minimum beperken van het effect van wervelstromen op het. oppervlak: van het hulsdeel 20, is een voorste opperviaktegedeelte 28 van .. 30 het. hulsdeel machinaal afgeverkfc tot een voorste rand 30 met een dikfce van minder dan rond 0,38 mm.

Het hulsdeel 20 is bij voorkeur. door bijvoorbeeld puntlassen van zilversoldeer op het verwarmingsdeel 18' geplaatst, waarbij een achter-ste rand 3¼ daarvan overeenkomt met het eindgedeelte van de isolerende 35 matrix 2k voor het tot een minimum beperken van het op de plaats van het thermokoppel stuiken van een waterfilm. 00c‘ kannh&Ehulsdeel 20 op het ver- · — warmingsdeel 18 zijn geplaatst en op zijn plaats worden gehouden door 0- a? Π2 486 S : " I p , ; ringen 3 6 van een veerkrachtig materiaal, geplaatst in groeven 3δ, ge- M " r ‘ vormd in het verwarmingsdeel 18, zoals getoond in fig. 3. Voor het ver-schaffen van een nabootsing van gelijke oppervlaktetemperaturen, is het , - hulsdeel. 20 ' nauwsluitend met bijvoorbeeld een perspassing. aangebracht op 5 het verwarmingsdeel Iff voor het versehaffen van een innige aAnraki/ng daartussen en het t©t een minimum beperken ran varmte-overdrachtweerstand ads. gevolg. van luchtinsluiting..

De aantastingssnelheid van een fluidum vordt bepaald door ge-viehtsverlies naar het hulsdeel 26, ziehtbaar gemaakt tijdens de door- * f : TO', gang van het fluidum door het model 10 onder geregelde snelheden van de stroming en-de warmte-uitgang van het verwarmingselement 18 per tijds-eenheid,. zoals hierna vollediger besproken.

Het model 10 wordt aangebracht in een buizennet 40, verwezen . vordt thans naar fig. br en bevat stromingsmeters b2 en kb,, een draai— .., Iff. meter k6 en een klep bS voor het regelen van de streamingssnelheid. Het buizennet,· Uo is voorzien van een inlaatleiding 50 in evenvijdige stromings-verbinding: met. de stromingsmeters b2 en kb door leidingen 52 en 5^ onder respectievelijk de regaling van kleppen 56 en 58. De leidingen 52 en . 5b staan in. fluidumstromingsverbinding door een leiding 60 onder de re-20- . geling van. een scheidingsklep 62 met een einde- van de draaimeter b6y . . vaarvan het andere einde door leidingen 6b en 66 in fluidumstromingsver binding.· staat met het inlaateinde van het model 10. De leiding 5¼ staat door een leiding. 68 onder de regeling- van een omloopklep 70 in fluidum— stromingsverbinding met de leiding 66.

25 -De uitlaat van het model 10 staat door een leiding 72 en een leiding 7^ onder de regeling· van een scheidingsklep 76 via de klep U8 voor het regelen van de stromingssnelheid in fluidumstromingsverbinding t · met een uitlaat 78 door een leiding. 80. De leiding 72 staat door een leiding 82 onder· de regeling van een omloopklep 8U in fluidumstromingsver-30 binding-met de leiding. 80. De leiding 80 is voorzien van een stromings-cel 86,. die een aantal tasters (niet veergegeven) bevat voor het meten van andere parameters van het fluidum,· zoals hierna vollediger besproken.

De stromingsmeters k2 en bb zijn bij voorkeur van de venturi-soort-, waarbij elke meter voor andere- toelaatbare stromingssnelheden is 35 ont-worpen, en zijn elektrisch verbonden via transudetoren 88 met een druk-. verschilcel 90, en respectievelijk door leidingen 92 en 9^, die de druk-— val over de stromingsmeters b2 en vaarnemen. Het buizennet- Uo is voor- 8202486 “ “ “ f ΓΊ ; ~ ~ ' 1' } . * ι

; · - -5- . . I

, zien van een thermokoppel 96 voor het kevaken van de temperatuur van de . inlaatwatermassa, en van een hoge-ten^eratuursafsluxting 88.

Toor het verschaffen van voldoende stromings snelhedenkereik, !. -.ifcan een aantal modellen -10‘ met versehillende diameters vorden gekruikfc 5 ·: voor het verwisselkaar plaatsen in het huizennet De klep U8 voor het regelenvan de stromingssnelheid is kij voorkeur van de soort met constant e· streaming en een inwendige drukvereff enaar(niet veergegeven) voor het. verzekeren van een stromingop de vooraf gekozen vaarde. De draaimeter .,... ·- ;Λ6· maakt het met het oog· kewaken mogelijk en kan elektronisch vorden he- ; ..:. 10’ waakt. door· een drukversekileel Cniet. afgebeeld)/ . ’ . !.

Het kuizennet- Uo is geiat egreerd met of gekoppeld aan een ke-.- ; makings- en registratiesamenstel (niet veergegeven), zoals keschreven in ; . de eerder vermelde samenhangende Merikaanse octrooi-aanvragen, en is ge— . monteerd. aan· een-cLraagconstruetie voor plaatsing-in een verplaatskare 15 kouder,, zoals een aanhangwagen, vrachtwagen en dergelijke voor ket gemak-- kelijk. van· plaats-tot-plaats kewegen voor ket onderzoeken van een fluidum, dat door een eenkeid gaat y zoals een warmtewisselaarr, reactievat en der- \ gelijke. .- , - ? • Tijdens- kedrijf vordt het,. ket.. kevakings— en registratiesamen-<. - - , 20- ’ stel kevattende· huizensamenstel^-dat. zich kevindt op· een geschikt draag— samenstel en- is omsloten in een vervoerkare houder met eigen omgeving, opgesteld kij een kedrijfseenheid of kehandelingseenheid,. zoals respec- tievelijk een warmtewisselaar of een onthoutingskoker, waarin een fluidum vordt gekruikt, dat ondermeer meet vorden onderzocht op het aantastings— 25 effect daarvan voor het hepalen van de aantastingssnelheid daarvan naar een varmte-overdrachtoppervlak. Het model 10 vordt in ket huizennet ko- geplaatst,. vaarkij het vervarmingsdeel 18 en het hulsdeel 20 zijn ge— rnaakt Van eenzelfde materiaal als de buisvormige delen van de hedrijfs- eenheid of kehandelingseenheid, en ket hulsdeel 20 vooraf gaande aan het 30 aankrengen op het vervarmingsdeel 18 is gevogen. Wanneer het model op zijn plants is, vordt het te onderzoeken fluidum door de doorgang 16 van het model. 10 geleid.- Energie vordt geleverd aan het vervarmingselement 22 van het. vervarmingsdeel 18,. en de temperatuur van de wand van het vervarmings— deel 18. vordt kevaaktwoor het verkrijgen van de temperatuur daarvan. Te- 35 zelfdertijd vordt de temperatuur van de fluidummassa’kevaakt door het tkermokoppel 96 samen met het hevaken van de fluidumsnelheid. De water- - -—· snelheid vordt geregeld door de. klepW met constante stroming en vordt

T2T2T8T

I* I «, ί : . · .'

• ; -S- I

1 met. het oog bewaakt door de draaimeter k6 samen met het elektronische be-waken door de drukverschilcel 90, die de drukval waarneemt over de stro-mingsmeter k2 of Wu ~ . ;

Na een voorafbepaalde tijdsdunrv bijvoorbeeld van T - 30 dagen •5 met een minimale tijdsduur van 2 - 3 dagen, wordt de fluidumstrcming . door, het model 10' onderbroken en wordt het model 10 uit het. buizennet ^0 ... . verwijderd.. Het -hulsdeel 20 wordt verwijderd. van het verwaxmingsdeel 18 . en gewogen am het berekenen mogelijk te maken van het gewichtsverlies,

.. .; ;.dat moet worden ingevuld in. de volgende vergelijking voor het berekenen I

• ; . | _ .. . 10 - van de aantastingssnelheid (AS) - .. 365 dagen/.iaar_. 2,5 emfct'2,5 cm ^ "l6739 em3 / 15,625 cm3 . 2,5 A ► d . t ; ; hierin r : ' /, . j. ' · is Wj het gewichtsverlies in g, | xs. A het oppervlaktegebied in cem, i m 2 is d. de dichtheid van metaal in; g/cm , en 15 is t de tijdsduur van het onderzoek in dagen.

Hoevel de uitvinding. is beschreven in samenhang met een uitvoe— ringsvoorbeeld daarvan, is het duidelijk,/ dat vele wijzigingen voor de ) hand liggend. zullea zijn voor een deskundige op dit gebied,. en dat de aanvrage is bedoeld. voor het dekken van alle· aanpassingen en variaties . 20 daarvan. Het is- derhalve duidelijk de bedoeling, dat de uitvinding alleen wordt beperkt door de conclusies en het equivalent daarvan.

- ' 82 02 4 81 Γ

Claims (2)

1. 5- Inrichting: volgens conclusie U- met het kenmerk, dat de voorste rand van. het kogelvormige voorste oppervlak een dikte heeft van althans 15. 0 ,25 mm* ; . 6. Inrichting volgens conclusie T met het kenmerk.,. dat de achterste rand van het hulsdeel samenvalt met een eindgedeelte van het verwarmings— : element* ' ' · . 7* Inrichting volgens conclusie l met het kenmerk, dat het huls- 20 deel aan het cilindervormige deel is gesoldeerd. 8v Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het cilin— dervormige deel is voorzien van omtreksgroeven op een afstand, die iets grater is dan het -hulsdeel, waarbij in elk der groeven een 0-ringdeel van veerkrachtig· mat eriaal is geplaatst voor het op het cilindervormige 25 deel vasthouden van. het hulsdeel.
2. 9- Werkwijze voor het bepalen van de aantastingssnelheid van een fluidum op een warmt e-overdrachtmateriaalonder toepassing van een warmte-overdrachtsamenstel, dat een eiiindervormig deel hevat, voorzien van een inwendig verwarmings samenst el, gekenmerkt door het rond het warmte-over- 30 draeht samenst el aanbrengen van een vooraf1 gevogen, eiiindervormig hulsdeel, het in fluidumstromingsverbinding met het fluidum plaatsen van het warmt e-ever dr acht samenst el, het bekrachtigen van het invendige verwarmings-samenstel,. het na een voorafbepaalde tijdsduur verbreken van de stroming van .het fluidum, en het verwijderen en wegen van het cilindervormige . 35_ hulsdeel voor het bepalen van het gewichtsverlies tijdens de voorafbe— paalde ti jdsduur. "ΊΓ2ΤΓ4ΊΓ6 r ! - : : ; 1 . · ..-. ! : : - - 8 - < • ; 10» Inrichting. volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat een thermo- koppel is gemonteerd in het cilindrvormige deel voor het hewaken en rege-len van de elektrische invoer naar het verwarmingselement. tl. . Werkwijze volgens conclusie 9 met het kenmerk,. dat het cilin-5 dervonnige hulsdeel is aangehraeht op een henedenstrooms gedeelte· van het eilindervoimige deel nahij een eindgedeelte van het inwendige verwar-... mingssamenstel. 12«. Ferkwijze volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat het warmte- • overdrachtsamenstel en het'.hulsdeel van eenzelfde metaal zijri. ί ! - ' i .10' 13. ' Werkwijze volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de tempera- tuur van het warmt e-overdraeht samen st el wordt tewaakt. 1¼. - Werkwijze volgens conclusie 13'met het kenmerk, dat het hekrach- tigen van. het inwendige verwarmings samenst el wordt geregeld in aanspne- • king· op de. hewaakte temperatuur van het .warmte-overdrachtsamenst el. TJ. -- <· \ \ 8202486