PL121427B2 - Apparatus for determination of percentage by volume of liquid phase during annular,two-phase gas-liquid flowzy pri dvukhfaznom ciklicheskom peremehhenii gaz-zhidkost' - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wyznaczania udzialu objetosciowego przy przep¬ lywie dwufazowym pierscieniowym gaz-ciecz.Przeplyw dwufazowy pierscieniowy gaz-ciecz wystepuje na przyklad przy parowaniu i kon¬ densacji, przy przeplywie w rurociagach i kolumnach rektyfikacyjnych, w technice reaktorów jadrowych, w elementach chlodzenia silników rakietowych czy w technice kotlowej.Praca znanego urzadzenia do wyznaczania udzialu objetosciowego fazy cieklej polega na pomiarze pojemnosci elektrycznej kondensatora. Kanal, którego scianki sa na pewnej jego dlugosci jednoczesnie okladzinami kondensatora, polaczony jest ze zródlem napiecia o stalej czestotliwosci.Pojemnosc kondensatora zalezy od przenikalnosci elektrycznej osrodka, która dla scianek kanalu jest stala, natomiast dla przeplywajacej cieczy jest wartoscia zmienna, zalezy od ilosci cieczy w kanale. Badajac zmiany pojemnosci kondensatora okresla sie udzial objetosciowy cieczy w kanale.Podstawowym czynnikiem ograniczajacym zakres stosowalnosci tej metody jest to, ze zale¬ znosc funkcyjna miedzy pojemnoscia a ukladem objetosciowym musi byc otrzymana droga cecho¬ wania czujnika. Obowiazuje ona dla kanalów o scisle okreslonych wymiarach, podczas przeplywu jednej okreslonej mieszaniny. Znaczne bledy pomiarowe powoduje równiez zmiana skladu chemi¬ cznego i temperatury przeplywajacej mieszaniny. Celem wynalazku bylo opracowanie takiej konstrukcji urzadzenia, która zapewni duza dokladnosc pomiarowa przy powtarzalnosci wyników.Pomiar grubosci „filmu" cieczy dokonujemy przy pomocy elektrody stalej i elektrody rucho¬ mej, które sa osadzone w rurze i zwarte ukladem elektronicznym sygnalizujacym skokowa zmiane rezystancji w chwili przejscia ostrego konca elektrody ruchomej z jednego osrodka do drugiego na przyklad z gazu do cieczy. Elektroda ruchoma obudowana izolacja prawie na calej dlugosci, swym tepym koncem osadzona jest w tloku, który jest polaczony z plytka, na której spoczywa koncówka czujnika. Natomiast sama plytka opiera sie na kulkach, a te na dzwigni zawiasowej której pochyle-2 121 427 nie uzyskujemy poprzez srube regulacyjna. Wartosc grubosci „filmu" odczytuje sie na czujniku natomiast momenty zetkniec elektrody ruchomej z powierzchnia cieczy rejestrowane sa przez oscyloskop i czestosciomiei / cyfrowy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku w przekroju poprzecznym. Urzadzenie bedace przedmiotem wynalazku sklada sie z dwu elektrod 3 i 5, do który cli doprowadzone jest napiecie stale. Elektroda stala 5 wykonana z miedzi osadzona jest w tulei z tworzywa i pi/}mocowana do rury 1. Druga elektroda ruchoma 3 jest igla zaizolowana izolacja 4 prawie na calej dlugosci, a osadzona jest w tloku 6 umieszczonym ruchomo w korpusie 7.Pokrecajac sruba 9 dzwigni zawiasowej 8 zmieniamy polozenie tloka 6 co umozliwia pomiar grubosci „filmu" cieczy 2 w praktycznie wymaganym zakresie. Aby umozliwic przesuwanie elek¬ trody 3 z duza dokladnoscia, odpowiednio dobrane zostaly wymiary dzwigni 8 i skok sruby 9.Elektroda 3 za konczona jest ostrym scieciem w celu usuniecia wplywu napiecia powierzchniowego na pomiar. Przesuwanie dzwigni 8 wraz z przymocowanym do niej tlokiem 6 powoduje równo¬ czesne przesuwanie sie tloczka czujnika zegarowego 12, który wskazuje aktualna wartosc odleg¬ losci miedzy elektrodami 3 i 5 z dokladnoscia do 0,01 mm.Uchyby pomiarowe powstale na skutek poruszania sie dzwigni 8 po luku, zostaly wyelimino¬ wane przez zastosowanie plytki 10, osadzonej na dwóch kulkach 11. Umozliwia to prostoosiowe polozenie tloka 6 w korpusie 7 przy kazdej wartosci odchylenia dzwigni 8. Zasada pomiaru oparta jest na istnieniu róznych konduktywnosci fazy cieklej i gazowej. Oscyloskopowy pomiar grubosci „filmu44 2 polega na wychwyceniu momentu, w którym nastepuje pierwszy kontakt oraz w której chwili elektroda 3 stale dotyka powierzchni „filmu* 2. W takim stanie odczytuje sie odpowiadajace im napiecia za pomoca ukladu elektronicznego w sklad którego wchodzi zasilacz 13, rezystor 14 oraz oscyloskop 15. Wielkosc napiecia odpowiada sredniej wartosci grubosci „filmu".Urzadzenie wedlug wynalazku zapewnia duza dokladnosc pomiarowa dobra powtarzalnosc wyników i pewnosc dzialania. Zastosowanie urzadzenia pozwala na zwiekszenie dokladnosci obliczania spadku cisnienia w kanalach przeplywowych, od którego to cisnienia zalezy dobór urzadzen tloczacych.Zastrzezenie patentowe.Urzadzenie do wyznaczania udzialu objetosciowego fazy cieklej przy przeplywie dwufazowym pierscieniowym gaz-ciecz, zawierajace czujnik polaczony z elektrodami, znamienne tym,ze w rurze (1) osadzone sa elektrody, zwarte ukladem elektronicznym sygnalizujacym skokowa zmiane rezystancji, stala (5) i ruchoma (3) obudowana izolacja (4) prawie na calej dlugosci, i osadzona tepym koncem w tloku (6) polaczonym sztywno z plytka (10) opierajaca sie na kulkach (11), które z kolei oparte sa na dzwigni zawiasowej (8) z sruba regulacyjna (9), a na plytce (10) spoczywa koncówka czujnika (12).121427 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Urzadzenie do wyznaczania udzialu objetosciowego fazy cieklej przy przeplywie dwufazowym pierscieniowym gaz-ciecz, zawierajace czujnik polaczony z elektrodami, znamienne tym,ze w rurze (1) osadzone sa elektrody, zwarte ukladem elektronicznym sygnalizujacym skokowa zmiane rezystancji, stala (5) i ruchoma (3) obudowana izolacja (4) prawie na calej dlugosci, i osadzona tepym koncem w tloku (6) polaczonym sztywno z plytka (10) opierajaca sie na kulkach (11), które z kolei oparte sa na dzwigni zawiasowej (8) z sruba regulacyjna (9), a na plytce (10) spoczywa koncówka czujnika (12).121427 PL