SU1160294A1 - Устройство дл непрерывного измерени теплоты сгорани горючих газов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРШНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ГОРШИХ ГАЗОВj содержащее блок подготовки и подачи газа с окислителем, адиабатическую оболочку с установленными в ней сравнительной  чейкой с источником тепла, измерительной  чейкой, газогорелочным узлом, изотермическим блоком, наход щимс  в контакте с  чейками через тепловой мост, и преобразовател ми теплового потока, электрически св заийыми с входом системы автс 1атйческого регулировани  теплового потока, выход которой соединён с источником тепла, о т л ичающеес  тем, что, с целью уменьшени  погреовости измерени , боковые поверхности измерительной и сравнительной  чеек наход тс  в контакте с адиабатической оболочкой, а на их торцовых поверхност х установлены металлические пластины, соединенные с изотерФтческим блоком (Л через тепловой мост, выполненный в виде стержней, примем верхние и нижние пластины попарно св заны между .собой без зазора через преобразователи теплового потока

Description

Изобретение относитс  к теплофизическим измерени м свойств веществ, в частности теплоты сгорани  газообразного топлива, и может, быть Использовано в теплоэнергетике, в различных отрасл х промьшшенности, использующих теплоту сгорани  газов, а также при научныхисследовани х.

Известно устройство дл  измерени  теплоты сгорани  горючих газов, содержащее адиабатическую оболочку, внутри которой расположена замкнута  измерительна   чейка с газогорелочным узлом, окруженна  жидкостной ванной и снабженна  патрубками подвода горючего газа и окислитёл  , при этом жидкостна  ванна снабжена датчиками темпе.ратурЫСО.

Основным недостатком этого устройства  вл етс  невозможность осуществлени  непрерывного процесса измерени  теплоты сгорани  газа. Кроме того, сложность, трудоемкость и значительна  длительность цикла измерени  (пор дка 4-6 ч на одно измерение) существенно ограничивают область его применени .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  непрерьгоного измерени  теплоты сгорани  горючих газов, содержащее адиабатическую оболочку, внутри которой установлены сравнительна   чейка с источником тепла, измерительна   чейка с газогорелочным узлом, охваченным рекуперативным теплообменником поверхностного типа и датчиками температуры, расположенными в местах входа горючего газа, окислител  и вьпсода продуктов сгорани , тепловой мост , выполненный в виде оболочки, изотермический блок, выполненный в виде замкнутой камеры и наход щийс  в контакте с  чейками через тепловой мост, преобразователи теплового потока, соединенные без зазоров с боковыми поверхност ми измерительной и сравнительной  чеек и св занные электрически с входом системы автоматического регулировани  теплового потока, выход которой соединен с источником тепла. Кроме того, устройство имеет блок подготовки и подачи рабочей смеси к измерительной  чейке (2.

Основным недостатком известного устройства  вл етс  зависимость погрешности измерени  от пространственной неоднородности температурных полей  чеек при калибровке и рабочем I измерении, обусловленной различи ми в природе источников тепла, конструктивными неоднородност ми и т.д. Величина такой погрешности может наодитьс  на уровне пор дка 4%,

Цель изобретени  - уменьшение погрешности Измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  непрерьшного измерени  теплот г сгорани  горючих газов, содержащем блок подготовки и подачи газа с окислителем, адиабатическую оболочку с установленными в ней сравнительной  чейкой с источником тепла, измерительной  чейкой , газогорелочным узлом, изотермическим блоком, наход щимс  в контакте с  чейками через тепловой мост, и преобразовател ми теплового потока, электрически св занными с входом Системы автоматического регулировани  теплового потока, выход которой среДинен с источником тепла, боковые поверхности измерительной и сравнительной  чеек наход тс  в контакте с адиабатической оболочкой, а на их торцовых поверхност х установлены м таллические пластины, соединенные с изотермическим блоком через тепловой мост, выполненный в виде стержней , причем верхние и нижние пластины .попарно св заны между собой без зазора через преобразователи теплового потока.

Предлагаемое конструктивное исполнение устройства позвол ет адиабатизировать боковые поверхности- чеек и обеспечить тем самь1М независимость процесса измерени  от распределени  температурного пол  по боковым поверхност м  чеек как при калибровке так и при рабочем измерении, Возникающие при этом торцовые тепловые потоки от внут1 енних источников тепла частично отвод тс  через тепловой мост на изотермический блок, а частично через металлические пластины на тепломерыj причем в местах установки тепло.меров тепловое поле выравниваетс  и становитс  изотермическим . Дл  компейсации теплоты, вы-, ел ющейс  в измерительной  чейке, служат два неэавкскмых источника тепС . .

а, установленных в сравнительной чейке. Каждый из них св зан через систему автоматического регулировани  теплового потока (САРТП) с батареей тепломеров. Така  схема компенсации позвол ет изменить не только суммарную тепловую мощность сравнительной  чейки, но и создать различные распределени  тепловых потоков по ее внутренней поверхности, что  вл етс  необходимым условием работоспособности устройства. На чертеже представлено предлагае мое устройство, общий вид. Устройство дл  непрёрьюного измерени  Теплоты сгорани  горючих газов содержит замкнутый жесткий каркас 1 с ребрами 2 воздушного охлаждени  , который соединен с тепловы дел ющими спа ми полупроводниковой термобатареи 3, теплопоглощак цие спаи которой в свою очередь наход тс  в хорошем тепловом контакте с массивньм изотермическим блоком 4. К последнему присоединен тепловой моет в виде стержней 5, св занных с металлическими пластинами 6, установленными на торцовых -поверхност х измерительной 7 и сравнительной 8  чеек. Противолежащие металлические пластины измерительной и сравнительной  чеек соединены попарно ме ду собой без зазоров через тепломеры 9 электрически св занные с САРТП 10 ji САРТП 11, выход которых электрически соединен с источником тепла электронагревател йи 12 и 13, установленными в сравнигел ьной  чейке 8. Измерительна   чейка в своей нижней части соединена с блоком 14 подготовки и подачи газа с окислителем t помощью патрубка 15 подвода рабочей смеси, а в верхней части снабжена патрубком 16 отвода продуктов сгорани . Внутри измерительной  чейки рас положей газогорелочный узел 17. Свободное пространство внутри каркаса зан то изотермической оболочкой 18. Термоэлектрические батареи и тепломеры устанавливают так, чтобы обеспечить xopoimdi тепловой контакт в местах соединени . В качестве термоэлектрических батарей допускаетс  использовать любые из серийно вы пускаеюлх модулей, например, типа Селен С1-16, Q2-7 и т.д, Общее количество тепломеров определ етс  из допустимой тепловой нагрузки. Изотермический блок выполнен из материала с высокой теплопроводностью например меди, и представл ет собой массивную пластину с толщиной пор дка 10-15 мм. Размеры металлической пластины определ ютс , исход  из условий изотермической поверхности в местах соединени  с тепломерами. Размеры и тепловое сопротивление тепловых мостов определ етс  расчетным путем, исход  из требуемой величины перегрева  чеек. Измерительна  и сравнительна   чейки конструктивно выполн ютс  в виде двух одинаковых цилиндрических камер из материала с антикоррозийными свойствами с толщиной стенки 0,53 мм. Газогорелочный узел состоит из ристемы дистанционного поджига рабочей смеси и газовой горелки. Электронагреватели выполн ютс  из высокоомного жаростойкого материала и располагаютс  в верхней и нижней части сравнительной  чейки. В качестве системы САРТП можно использовать серийно выпускаемый ВРТ-3. Блок подготовки и подачи газа с окислителем конструктивно и функцио- . напьно аналогичен примен емым в вод ных калориметрах и состоит, как правило, из газового счетчика, регул тора давлени  , вод ных теплообменников и вод ного термостата (не показаны ) . Адиабатическа оболочка вьтолн етс  из ма:териала с низким значением теплопроводности (пор дка 0,05 Вт/мК). Работает устройство следующим образом . Исследуемьй горючий газ и окислитель непрерывно подают в блок 14 откуда рабоча  смесь с посто нным расходом , давлением, температурой и влажностью направл етс  по .патрубку 15 в измерительную  чейку. 7, где с помощью газогорелочного узла 17 осуществл етс  процесс полного сжигани  газа с вьздёлением теплоты Qj,., после чего продукты сгорани  охлаждаютс  в  чейке примерно До температуры входа рабочей смеси и. вЫбрасьшаютс  в атмосферу через патрубок 16. Одновременно с по влением тепловых потоков между  чейками на входы АРТП 10 и 11 поступают электричесие сигналы, пропорциональные соотетствующим тепловьм потокам, прониывающим тепломеры, прсле чего САРТП ключают в работу электрические агреватели 12 и 13 и регулируют их аботу таким образом, чтобы электриеский сигнал с тепломеров практичес

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ» содержащее блок подготовки и подачи газа с окислителем, адиабатическую оболочку с установленными в ней сравнительной ячейкой с источни ком тепла, измерительной ячейкой, газогорелочным узлом, изотермическим блоком, находящимся в контакте с ячейками через тепловой мост, и преобразователями теплового потока, электрически связанными с входом системы автоматического регулирования теплового потока, выход которой соединен с источником тепла, о т л’ ичающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, боковые поверхности измерительной и сравнительной ячеек находятся в контакте с адиабатической оболочкой, а на их торцовых поверхностях установлены металлические пластины, соединенные с изотермическим блоком через тепловой мост, выполненный в виде стержней, причем верхние и нижние пластины попарно связаны между собой без зазора через преобразователи теплового потока.

   >

   1160294 г