SU808924A1 - Calorimetric probe - Google Patents
Calorimetric probe Download PDFInfo
- Publication number
- SU808924A1 SU808924A1 SU782707235A SU2707235A SU808924A1 SU 808924 A1 SU808924 A1 SU 808924A1 SU 782707235 A SU782707235 A SU 782707235A SU 2707235 A SU2707235 A SU 2707235A SU 808924 A1 SU808924 A1 SU 808924A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- channels
- heat
- flow
- temperature
- channel
- Prior art date
Links
Description
(54) КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ ЗОНД(54) CALORIMETRIC PROBE
Изобретение относитс к измерительной технике и может найти приме нение в теплотехнических работах с двухфазными дисперсными газожидкост ными потоками при непр мом измерени их фазового состава, например, расходной массовой концентрации жидкой фазы в потоке. Известен р д устройств, примен емых при определении фазового состатва газожидкостных систем: калориметр содержащий теплоизолированный Г-образный корпус с коническим приемным насадком, электрический нагреватель поворотные пластины, измерительный термометр сопротивлени , пневмометрические трубки flj. Однако, а св зи с тем, что измерение расхода смеси через калориметр осуществл етс при помощи пневмометрических трубок, указанный калориметр не может примен тьс дл определени фазового состава в потоках с малой скоростью (до 10-15 м/с) Кроме того, в св зи с особенност ми определени величины тепловых потерь через теплоизол цию корпуса, данный прибор не пригоден дл измерений в нестационарных потоках (с измен ющейс температурой и концентрацией жидкой фазы). Наиболее близким техническим решением к предлагаемому. вл етс калориметрический зонд, содержащий основной теплоизолированный измерительный канал с электронагревателем и тер1уюдатчиком 12. Основньм недостатком этого прибора вл етс мала точность показаний при измерени х параметров в вно выраженных нестационарных процессах, например, при быстро мен кщихс температуре потока и концентрации: жидкой фазы, а также при достаточно высоких (выше 10%) концентраци х-жидкой фазы. Указанный недостаток обусл ловлен тем, что при последовательной по потоку установке нагревателей температура пробы за второй ступенью нагрева превышает температуру пробы за первой ступенью на величину нагрева пробы на второй ступени. Эта разность температур тем вьше, чем больше концентраци жидкой фазы в исследуемом потоке, что объ сн етс большими затратами тепла на испарение жидкости. Вследствие этого, тепловые потери через теплоизол цию и внутренние стенки калориметра, определ емне перепадами, температур, станов тс вно зависимыми от концентрации жидкой фазы в потоке, что ограничи-вает верхний предел (10-12%) диапа- зона измер емых концентраций жидкой фазы, а также ухудшает работу прибора в нестационарных услови х. Уменьшение тепловых потерь путем увеличени толщины теплоизол ции недопустимо , так как при этом повышаетс инерционность прибора, обусловленна теплоемкостью корпуса калориметраThe invention relates to a measuring technique and can be applied in heat engineering works with two-phase dispersed gas-liquid streams with indirect measurement of their phase composition, for example, the expenditure mass concentration of the liquid phase in the stream. A number of devices used in determining the phase state of gas-liquid systems are known: a calorimeter containing a heat-insulated L-shaped case with a conical receiving nozzle, an electric heater, swivel plates, a measuring resistance thermometer, pneumometric tubes flj. However, due to the fact that the measurement of the flow rate of the mixture through the calorimeter is carried out using pneumometric tubes, this calorimeter cannot be used to determine the phase composition in flows with a low velocity (up to 10-15 m / s). With the peculiarities of determining the magnitude of heat loss through the thermal insulation of the housing, this device is not suitable for measurements in unsteady flows (with varying temperature and concentration of the liquid phase). The closest technical solution to the proposed. is a calorimetric probe containing a main heat-insulated measuring channel with an electric heater and a thermal sensor 12. The main disadvantage of this device is the low accuracy of the readings when measuring parameters in clearly pronounced transient processes, for example, at rapidly changing flow temperature and concentration: the liquid phase, and also at sufficiently high (above 10%) concentrations of the x-liquid phase. This disadvantage is due to the fact that with a downstream installation of heaters, the temperature of the sample after the second heating stage exceeds the temperature of the sample after the first stage by the amount of heating of the sample in the second stage. This difference in temperature is the higher, the greater the concentration of the liquid phase in the stream under study, which is explained by the large expenditure of heat for the evaporation of the liquid. As a result, heat losses through the thermal insulation and the internal walls of the calorimeter, determined by differences in temperature, become clearly dependent on the concentration of the liquid phase in the flow, which limits the upper limit (10-12%) of the range of measured concentrations of the liquid phase and also impairs the operation of the device under unsteady conditions. The reduction of heat losses by increasing the thickness of the thermal insulation is unacceptable, since it increases the inertia of the device, due to the heat capacity of the body of the calorimeter
Цель изобретени - повышение точности измерений в нестационарных услови х.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements in non-stationary conditions.
Поставленна цель достигаетс за счет того,что в калориметрическом зонде, содержащем основной теплоизолированный измерительный канал с электронагревателем и термодатчиком, параллельно основному каналу установлен снабженный на входе сепарационным насадком дополнительный измерительный канал с электронагревателем и термодатчиком, а выходы измерительных каналов объединены в смесительный канал, в котором также установлен термодатчик.This goal is achieved due to the fact that in the calorimetric probe containing the main heat-insulated measuring channel with electric heater and thermal sensor, parallel to the main channel, an additional measuring channel equipped with electric heater and thermal sensor is installed at the inlet, in which also installed a temperature sensor.
На чертеже представлен предлагаемый калориметрический зонд.The drawing shows the proposed calorimetric probe.
Зонд содержит двухканальный У--образный корпус 1 с испарительным focновным ) 2 и перегревательным (дополнительным ) 3 измерительнЕлми каналами и выходным смесительным каналом 4, изготовленннвл, например, из кварцевого стекла с асбестовой теплоизол цией , и вл ющийс объединением каналов 2 и 3. Внутри испарительного 2 и перегревательного 3 каналов, которые выполнены параллельными, размещены нагреватели 5, например электрические , в виде бескаркасной спирали . На входе в испарительный канал 2 установлен конический приемный насадок б парожидкостной смеси, на входе в перегревательный канал 3 сепарационннй насадок 7 инерционного типа. Внутри каждого из каналов непосредственно за нагревател ми 5, а также в смесительном канале 4, ус . тановлены сглаживающие сетки 8 дл выравнивани параметров проход щей через каналы смеси по сечени м каналов , непосредственно за сетками 8 внутри каждого канала размещены термдатчики-измерители термопары 9,10 и 11 Необходимыми услови ми работы прибора вл ютс непрерывное прохождени отбираемой части исследуемого потока через каналы прибора, измерение температуры исследуемого потока, а также ориентаци приемного насадка парожидкостной смеси 6 согласно потоку. Последнее условие следует из того, что дл достижени одинаковой конизнрации жидкой фазы в основном потоке и основном измерительном канале прибора более т. жела , а, следовательноThe probe contains a two-channel Y-shaped case 1 with an evaporative f-core) 2 and an overheating (optional) 3 measuring channels and an output mixing channel 4 made of, for example, quartz glass with asbestos heat insulation, and is a combination of channels 2 and 3. Inside evaporative 2 and superheating 3 channels, which are made parallel, placed heaters 5, for example electric, in the form of a frameless spiral. At the entrance to the evaporating channel 2 there is a conic receiving nozzle of a vapor-liquid mixture; at the entrance to the superheating channel 3 there are 3 separating nozzles 7 of inertial type. Inside each of the channels directly behind the heaters 5, as well as in the mixing channel 4, mustache. Smoothed grids 8 for aligning the parameters of the mixture passing through the channels through the channel sections, directly behind the grids 8, thermocouple thermocouples 9,10 and 11 are placed inside each channel. The necessary conditions of the instrument are continuous passage of the selected flow through the instrument channels , measuring the temperature of the test flow, as well as the orientation of the receiving nozzle of the vapor-liquid mixture 6 according to the flow. The latter condition follows from the fact that in order to achieve the same coningration of the liquid phase in the main flow and the main measuring channel of the device,
и более инерционна жидка фаза потока должна попадать в испарительный канал прибора 2 по возможности не оседа Иа стенках приемного насадка Зонд работает следующим образом. Прибор устанавливают в потокев соответствии с приведенными выше улови ми , отбираема из потока за сче разности давлений на входе и выходе |проба смеси раздел етс на две части Одна из них пропускаетс через испарительный канал 2. На нагревателе 5 указанного канала 2 происходит испарение жидкой фазы пробы и перегрев полученного газа, измер емый термопарой 9. Температура tg,должна превышать температуру исследуемого потока t(, на 5-30. Нижний предел () указанного диапазона определ етс необходимостью полного испарени жидкой фазы, верхний - (30) устанавливаетс с целью предотвращени чрезмерного перегрева части пробы в перегревательном канале 3 при больших концентраци х жидкой фазы. Полученный после нагрева газ проходит через сетку 8, где происходит его Перемешивание и выранивание температуры по сечению канала. Втора часть пробы проходит через сепарадионный насадок 7, полученный после сепарации жидкости газ поступает в перегревательный канал 3, где происходит его нагрев, измер емый термопарой 10, температура на любом режиме работы должна превышать температуру. газа на выходе,из испарительного канала tg в пределах 10-15 , что необходимо дл более точного определени соотношени расходов через каналы прибора. При прохождении перегретого газа через сетку 8, установленную в смесительном канале 4,.обе части пробы перемешиваютс , а установивша с температура пробы t регистрируетс измерительной термопарой 11. Перемешивание обеих частей пробы и определение температуры смешени необходимо дл определени соотношени , расходов через испарительный и перегревательный каналы прибора.and the more inertial liquid phase of the flow must enter the evaporating channel of the device 2 if possible without settling. Ia walls of the receiving nozzle The probe works as follows. The device is installed in flow according to the above catches, taken from the flow for the difference in pressure at the inlet and outlet | sample of the mixture is divided into two parts. One of them passes through the evaporation channel 2. On the heater 5 of the specified channel 2 the sample evaporates. and overheating of the produced gas, measured by thermocouple 9. The temperature tg must exceed the temperature of the test stream t (, by 5-30. The lower limit () of the specified range is determined by the need for complete evaporation of the liquid phase, the upper one - (30 ) is set to prevent excessive overheating of a part of the sample in the superheater channel 3. At high concentrations of the liquid phase. The gas obtained after heating passes through the grid 8, where it is mixed and temperature controlled across the channel section. The second part of the sample passes through the separator 7 nozzle obtained After separation of the liquid, the gas enters the superheater channel 3, where it is heated, as measured by thermocouple 10, the temperature in any operating mode must exceed the temperature. gas at the outlet from the evaporative channel tg within 10-15, which is necessary to more accurately determine the flow ratio through the channels of the device. With the passage of superheated gas through the grid 8 installed in the mixing channel 4, both parts of the sample are mixed, and the sample temperature t is recorded by the measuring thermocouple 11. Mixing both parts of the sample and determining the mixing temperature is necessary to determine the ratio, flow through the evaporation and superheating channels device.
Расходна массова концентраци Ур жидкой фазы в потоке, вл юща с {выходным параметром и объектом непр мого измерени , рассчитываетс на основании уравнени теплового баланса калориметра по следующей формуле: V k (tip -trt)-(tfl-tn) r/Cp +tw - The mass flow rate concentration of the liquid phase in the flow, which is an output parameter and an object of indirect measurement, is calculated based on the calorimeter heat balance equation using the following formula: V k (tip -trt) - (tfl-tn) r / Cp + tw -
N« NUN "NU
t - tgt - tg
где kjwhere kj
t;t;
40 f 1 40 f 1
и N - мощности электронагревателей соответственно в испарительном 2 и перегреватеаьном 3 каналах , величинаand N are the capacities of electric heaters, respectively, in the evaporative 2 and overheated 3 channels, the value
N,N,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782707235A SU808924A1 (en) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | Calorimetric probe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782707235A SU808924A1 (en) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | Calorimetric probe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU808924A1 true SU808924A1 (en) | 1981-02-28 |
Family
ID=20802957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782707235A SU808924A1 (en) | 1978-12-28 | 1978-12-28 | Calorimetric probe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU808924A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4738544A (en) * | 1984-11-30 | 1988-04-19 | Societe Nationale Elf Aquitaine (Production) | Low temperature and high pressure fluid flow calorimeter |
-
1978
- 1978-12-28 SU SU782707235A patent/SU808924A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4738544A (en) * | 1984-11-30 | 1988-04-19 | Societe Nationale Elf Aquitaine (Production) | Low temperature and high pressure fluid flow calorimeter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4295368A (en) | Method for measuring the full range in quality of a vapor | |
KR970007816B1 (en) | Calorimeter | |
US4461167A (en) | Psychrometer for measuring the humidity of a gas flow | |
SU808924A1 (en) | Calorimetric probe | |
RU2551386C2 (en) | Method of determination of actual volume steam content and velocities of wet steam flow in steam line downstream assembly for overheated steam and water mixing | |
Bloom et al. | Simultaneous measurement of vapor-liquid equilibria and latent heats of vaporization | |
US4083243A (en) | Method of measuring the mass flow rate of a substance entering a cocurrent fluid stream | |
US1314249A (en) | Calobimetric method of and apparatus for measuring- steam-flow | |
RU2627280C2 (en) | Method of hygrometer calibrating and checking | |
CN109975046A (en) | A method of for testing falling film evaporator preheating and evaporation heat transfer performance | |
RU2747098C9 (en) | Thermo anemometer for measuring gas velocity in counter-current gas-drop flow | |
SU819663A1 (en) | Device for measuring steam humidity | |
Yesavage et al. | Experimental determinations of several thermal properties of a mixture containing 51 mole percent Propane in Methane | |
McCarter et al. | Temperature gradients and eddy diffusivities in turbulent fluid flow | |
SU1089460A1 (en) | Device for measuring and adjusting amount of reagent in gas mixture | |
SU524979A1 (en) | Device for measuring the enthalpy of high-temperature gas flow | |
SU909410A1 (en) | Apparatus for measuring dryness degree of wet steam | |
JPH06507481A (en) | Gas mass flow measurement method using optical absorption | |
Wasan et al. | Measurement of the velocity of gases with variable fluid properties | |
SU932292A1 (en) | Method of measuring heat consumption | |
SU1002854A1 (en) | Differential calorimeter | |
Beret et al. | Ethylene solubility and diffusion in low‐density polyethylene and ethylene copolymers | |
SU890201A1 (en) | Fluid humidity meter | |
JPS6326848B2 (en) | ||
Jones Jr | Thermodynamic properties of methane and nitrogen at low temperatures and high pressures |