SU1728757A1 - Способ определени точки росы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к методам исследовани  влажности газов путем определени  точки росы. Цель изобретени  - повышение точности определени  температуры точки росы. Способ включает охлаждение конденсационной поверхности, измерение ее температуры, измерение теплового потока , проход щего через конденсационную поверхность, фиксацию температуры в момент начала конденсации влаги. Дополнительно измер ют температурный перепад между влажным газом и конденсационной поверхностью, определ ют величину коэффициента теплоотдачи На границе газа и конденсационной поверхности, фиксируют момент конденсации по скачкообразному изменению коэффициента теплоотдачи . 2 ил. Ј

Description

Изобретение относитс  преимущественно к методам исследовани  влажности газов путем определени  точки росы.

Известны способы определени  точки росы влажных газов, сущность которых состоит в том, что фиксируют температуру, при которой на охлаждаемой поверхности по вл етс  сконденсировавша с  из газа влага. Температура, соответствующа  началу процесса конденсации, и  вл етс  температурой точки росы. Определение момента начала конденсации влаги  вл етс  одной из основных операций. Дл  регистрации по влени  влаги на конденсационной поверхности используют оптические, электрические и электрохимические датчики. Работа таких датчиков заключаетс  в регистрации скачкообразного изменени  соответствующих физических свойств конденсационной

поверхности, наступающих в момент ее увлажнени , Использование этих датчиков ограничиваетс  случа ми определени  точки росы химически и механически неагрессивных газовых сред. Дл  определени  точки росы запыленных газов и двухфазных газовых потоков, содержащих твердые дисперсные частицы, такие методы детектировани  практически непригодны. Использование оптических методов детектировани  невозможно ввиду частичной или полной оптической непроницаемости таких сред. Электрические и электрохимические датчики, представл ющие собой пленки, наносимые на конденсационную поверхность, чувствительны к загр знени м и абразивному износу. При загр знении и абразивном износе конденсационной поверхности происходит изменение градуировочных характеристик

VI

ГО

со

VJ

ел VI

пленочных датчиков, привод щее к уменьшению точности определени  момента выделени  влаги.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ, включающий охлаждение конденсационной поверхности, измерение ее температуры, измерение теплового потока, проход щего через конденсационную поверхность , а также фиксацию температуры в момент начала конденсации влаги. Момент начала конденсации влаги устанавливают по скачкообразному изменению величины теплового потока. Скачкообразное изменение величины теплового потока при охлаждении конденсационной поверхности происходит в результате теплового эффекта, сопровождающего переход влаги из газообразного в жидкое состо ние. Про вление теплового эффекта фазового перехода воды не зависит от химических и физических воздействий газовой среды на конденсационную поверхность.

К недостаткам указанного метода определени  точки росы относитс  то. что заметное (ощутимое дл  измерительных средств) скачкообразное изменение величины теплового потока имеет место лишь при относительно большой скорости конденсации влаги. Это требует соответствующих больших скоростей охлаждени  конденсационной поверхности . Однако с увеличением скорости охлаждени  снижаетс  точность определени  температуры конденсационной поверхности , а вместе с ней и температуры точки росы. При уменьшении скорости охлаждени  увеличиваетс  точность определени  температуры конденсационной поверхности, но при этом возникают осложнени  в идентификации скачка теплового потока. При небольших скорост х охлаждени , когда количество конденсирующейс  влаги в единицу времени ничтожно мало, скачок величины теплового потока обнаружить практически невозможно .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  температуры точки росы влажных газов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, в котором фиксируют температуру охлаждаемой конденсационной поверхности в момент начала конденсации влаги, момент начала конденсации устанавливают по скачкообразному изменению величины коэффициента теплоотдачи между газом и конденсационной поверхностью.

За счет того, что момент начала конденсации фиксируют по скачкообразному изменению величины коэффициента теплоотдачи , обеспечиваетс  более надежна  идентификаци  момента начала конденсации влаги. При охлаждении конденсационной поверхности в момент по влени  на ней конденсата происходит скачкообразное изменение теплового потока и скорости снижени  ее температуры. Частное от делени  одного параметра на другой,  вл ющеес  коэффициентом теплоотдачи, более отчетливо обнаруживает эффект скачка. При этом масштаб регистрируемого скачкообразного

0 увеличени  коэффициента теплоотдачи всегда больше масштаба скачка теплового потока на величину, кратную изменению скорости возрастани  температурного перепада .

5 На фиг. 1 изображен гигрометр точки росы , работающий по предлагаемому способу; на фиг.2 - экспериментальные результаты определени  точки росы двухфазного потока .

0 Способ реализуетс  с помощью устройства , содержащего конденсационную поверхность 1, котора  снабжена термоэлектрическим датчиком 2 и помещена в исследуемый газовый объем 3. Внутри исследуемого

5 газового объема на значительном удалении от конденсационной поверхности имеетс  термоэлектрический датчик 4. Конденсационна  поверхность через тепломер 5 контактирует с источником 6 холода.

0Способ осуществл етс  следующим образом .

Источником 6 холода через тепломер 5 производ т охлаждение конденсационной поверхности 1. В процессе охлаждени  из5 мер ют величины теплового потока тепломером 5, температуры конденсационной поверхности термоэлектрическим датчиком 2 и температурного перепада между поверхностью 1 и объемом 3 дифференциально

0 соединенными термоэлектрическими датчиками 1 и 4. Дл  каждого момента времени определ ют значение коэффициента теплоотдачи ,  вл ющегос  частным от делени  теплового потока на температурный пере5 пад. Температуру точки росы устанавливают равной температуре конденсационной поверхности в момент скачкообразного изменени  величины коэффициента теплоотдачи .

0 В конкретном опыте производили определение точки росы в потоке воздуха с взве- шенным в нем кварцевым песком. В качестве источника холода использовали резервуар с твердой двуокисью углерода.

5 Охлаждение конденсационной поверхности производили дискретно путем дискретного изменени  термического сопротивлени  контакта между тепломером и источником холода.

Из результатов проведенного опыта (фиг.2) следует, что изменение величины

теплового потока (крива  а) и изменение величины температурного перепада (крива  6) не несут в себе какой-либо видимой информации о факте наступлени  конденсации влаги. Их скачкообразные изменени  на- столько малы, что оказываютс  завуалированными нестационарностью теплового состо ни  конденсационной поверхности. В отличие от этого изменение величины коэффициента теплоотдачи (крива  в), рассчи- тайного по этим же параметрам, происходит с отчетливо идентифицируемым скачком.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  точки росы, в котором фиксируют температуру охлаждаемой конденсационной поверхности в момент начала конденсации влаги, отли-чающий- с   тем, что, с целью повышени  точности определени  температуры точки росы, момент начала конденсации устанавливают по скачкообразному изменению величины коэффициента теплоотдачи между газом и конденсационной поверхностью.

   а & I Ч W I

   100

   ЛТ,К |

   го

   10

   200ЗвО Ј,сек