SU932292A1 - Method of measuring heat consumption - Google Patents

Method of measuring heat consumption Download PDF

Info

Publication number
SU932292A1
SU932292A1 SU802916368A SU2916368A SU932292A1 SU 932292 A1 SU932292 A1 SU 932292A1 SU 802916368 A SU802916368 A SU 802916368A SU 2916368 A SU2916368 A SU 2916368A SU 932292 A1 SU932292 A1 SU 932292A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heat
coolant
section
flow
measuring
Prior art date
Application number
SU802916368A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Аронович Гродко
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3430
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3430 filed Critical Предприятие П/Я А-3430
Priority to SU802916368A priority Critical patent/SU932292A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU932292A1 publication Critical patent/SU932292A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к способам измерени  количества тепла, сообщаемого в единицу времени, жидким или газообразным веществам и переносимого ими по замкнутым контурам, и может быть использовано при испытани х и Исследовани х теплообменных устройств малой мощности, в частности - транспортных установок.The invention relates to methods for measuring the amount of heat imparted per unit of time, liquid or gaseous substances and transported by them in closed circuits, and can be used in testing and research of heat exchangers of low power, in particular transport installations.

Известен способ определени  расхода тепла, основанный на измерении величин массового или объемного расхода теплоносител  и разности сред-, них температур в сечени х, ограничивающих участок подвода тепла, т.е.по изменению теплосодержани  на участке теплообмена. Результаты измерений используютс  при расчете величины расхода по зависимостиA known method for determining the heat consumption is based on measuring the mass or volume flow rate of the coolant and the difference in mean temperatures in the cross sections limiting the heat supply section, i.e., the change in heat content in the heat exchange section. The measurement results are used to calculate the flow rate based on

Q К . G С р ДТ, (.1) где Q - тепловой поток (расход тепла ) ;Q. G C p DT, (.1) where Q is the heat flux (heat consumption);

G - массовый расход жидкости или газа(теплоносител );G - mass flow rate of a liquid or gas (coolant);

Ср - средн   теплоемкость теплоносителп отнесенна  к фактически имевшему место интервалу температур; ЛТ - измеренна  разность температур теплоносител  на входе и выходе из теплообменного устройства;Ср - average heat capacity of the heat carrier is related to the temperature range that actually took place; LT is the measured temperature difference between the coolant at the inlet and outlet of the heat exchanging device;

К - корректирующий коэффициент, учитывающий веро тные отклонени  истинных значений параметров G и дТ от измеренных 1.K is a correction factor that takes into account the probable deviations of the true values of the parameters G and dT from the measured values 1.

Недостатками способа  вл ютс : необходимость знаний о соответствии вводимых корректирующих параметров и коэффициентов фактическому состо нию контролируемой системы и неизбежность погрешностей в измерени х, св занных с использованием большой номенклатуры датчиков.The disadvantages of the method are: the need for knowledge of the correspondence of the input correction parameters and coefficients to the actual state of the monitored system and the inevitability of errors in measurements associated with the use of a large range of sensors.

Claims (2)

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ измерени  расхода тепла, состо щий в измерении разности 39 температур в потоке теплоносител  на входе и выходе из этого участка, до полнительном нагреве теплоносител  при прохождении им контрольного участка с измерением разности температур на входе и выходе и в определе нии величины расхода тепла на контролируемом участке по величине электрической мощности дополнительно го нагревател  на контрольном участке . Подбира  электрическую мощность нагревател  так, чтобы ЭДС датчиков температуры оказались одинаковыми, определ ют тепловой поток, отдаваемы теплоносителю в теплообменном аппара те, как величину, пропорциональную электрической мощности нагревател  . Q nQH/ . (2) где п - функци  количества дифференциальных термопар в обеих батаре х, когда эти количества равны, п 1, что в дальнейшем дл  простоты будет предполагатьс . Способ измерени  рас хода тепла заключаетс , таким обраг 3OMV в том, что расход тепла Q полагаетс  функцией только величины . Недостатком этого способа  вл етс  необходимость учитывать изменение параметра Ср при повышении средней температуры теплоносител  на участке дополнительного источника тепла. Полага , что зависимость (1)одинаково справедлива дл  контролируемого участка (теплообменного аппарата) и контрольного участка Сзоны дополнительного нагрева) и что G const и К const получим, очевидно, что « , ( Это означает, что при использовании устройства необходимо производит оценку величины Q по зависимости (З) а не (2). Величина Ср/Срн дл  разных веществ и интервалов температур может быть различной. Например дл  эти лового, спирта при давлении 10 кг/см величина Ср в составл ет кг.град 0,525 при ОС и 0, ЮОС т.е. (СР) ( Ср) Дл  воды на линии насыщени  такое увеличение отношени  теплоемкосте достигаетс  при изменении средней температуры от О до . 2 Таким образом, использование такого способа требует учета информации о теплофизических свойствах тепломосителг .. Цель изобретени  - повышение точности и упрощение процесса измерени  расхода тепла за счет исключени  информации о теплофизических характеристиках теплоносител . Поставленна  цель достигаетс  тем, что теплоноситель охлаждают на участке между контролируемым и контрольным участками до равенства средних по поперечному сечению потока теплоносител  температур на входе в контролируемый и контрольный участки. На чертеже изображена схема осуществлени  способа. Способ осуществл етс  с помощью замкнутого контура 1 с перемещающимс  по нему жидким или газообразным теплоносителем в направлении, указанном стрелкой 2. По направлению движени  теплоносител  вдоль контура размещены кЪнтролируемый участок 3 представл ющий собой некоторое теплообменное устройство, расход тепла в котором нуждаетс  в измерении, холодильник Ц, в котором каким-либо способом от теплоносител  отводитс  тепло, передаваемое ему на участке 3 от теплоносител  отводитс  тепло, передаваемое ему на участке 3, контроль нь1й участок 5 с регулируемым электроподогревателем 6 и/-ваттметром 7, где имеетс  возможность передавать теплоносителю тепловой поток величина которого может быть непосредственно измерена с достаточно малой погрешностью. Датчики дл  измерени  средних по сечению потока температур расположены в четырех сечени х контура и объединены в измерительные схемы 8 и 9 дифференциально, так чтобы имелась возможность регистрации на вторичных измерительных приборах 10 разностей (перепадов) средних температур на входе в контролируемый и контрольный участки и на выходе из них. Способ измерени  расхода тепла осуществл етс  следующим образомГ По контуру 1, в направлении, указанном стрелкой 2, пропускают поток теплоносител  и путем регулировани  величин теплосъема на участке охлаждени  k и передаваемого в поток на участке 5, достигают нулевых перепадов температуры на приборах 10 в обе их измерительных цеп х 8 и 9, при термодинамически установившемс  потоке , расход тепла на контролируемом участке 3 определ ют величиной, фиксируемой ваттметром 7, вне зависимости от теплофизических и гидродина мических характеристик теплоносител  Предлагаемый способ позвол ет выполн ть непосредственные измерени  расхода тепла без вычислений (или ис пользование аппаратуры выполн ющей вычислительные операции) и применени  информации о каких-либо характеристиках теплоносител . Таким образом , достигаетс  повышение точности измерени , в частности, когда отсутствует полностью или частично достоверна  информаци  о характеристиках теплоносител  или когда эти характеристики могут быть подвержены неконтролируемым изменени м во времени например при исследовани х многокомпонентных теплоносителей, химически активных сред, в услови х неполной герметичности контура и т.п. Применимость предлагаемого способа ограничена величинами тепловых потоков, при которых операции отвода и повторного подвода тепла к теплоно сителю начинают приводить к существе ным дополнительным энергетическим за тратам, а также - величинами скоростей теплоносител , при которых средние статические давлени  в потоке на контролируемом и контрольном участка станов тс  различными настолько, что оказываетс - заметной разница в величинах теплоносител  на этих участках. Формула изобретени  Способ измерени  расхода тепла по изменению теплосодерЛани  в потоке жидкого или газообразного теплсноситеп  на участке определени  расхода ;тепла, включающий измерение разности температур в потоке теплоносител  на входе и выходе из этого участка, дополнительный нагрев теплоносител  при прохождении им контрольного участка с измерением разности температур на входе и выходе и определение величины расхода тепла на котролируемом участке по величине электрической мощности дополнительного нагревател  на контрольном участке, отличающийс  тем,что, с целью повышени  точности и упрощени  процесса измерени  за счет исключени  информации о теплофизических характеристиках теплоносител , теплоноситель охлаждают на участке между контролируемым и контрольным участками до равенства средних по поперечному сечению потока теплоносител  температур на входе в контролируемый и контрольный участки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР h , кл. G 01 К 17/06, 1961. The closest to the proposed method is the measurement of heat consumption, which consists in measuring the difference of 39 temperatures in the flow of heat transfer fluid at the inlet and outlet of this section, further heating the heat transfer medium when it passes the control section with the measurement of the temperature difference at the input and output and in the determination values of heat consumption in a controlled area by the amount of electric power of an additional heater in a control area. By selecting the electric power of the heater so that the EMF of the temperature sensors is the same, the heat flux determined by the coolant in the heat exchanger is determined as a value proportional to the electric power of the heater. Q nQH /. (2) where n is a function of the number of differential thermocouples in both batteries when these quantities are equal, n 1, which will be assumed later for simplicity. The method of measuring the heat consumption is thus 3OMV in that the heat consumption Q is considered a function of magnitude only. The disadvantage of this method is that it is necessary to take into account the change in the parameter Cf with an increase in the average temperature of the coolant at the site of the additional heat source. Supposing that dependence (1) is equally valid for the controlled section (heat exchanger) and the control section of the additional heating zone) and that G const and K const will be obtained, it is obvious that ", (This means that when using the device it is necessary to estimate Q according to (3) and not (2). The value of Cp / Cpn for different substances and temperature ranges can be different. For example, for ethanol, alcohol at a pressure of 10 kg / cm Cp value is kg .2.525 at OS and 0 , EOS, i.e. (CP) (Wed) For water at the saturation line Some increase in the heat capacity ratio is achieved by changing the average temperature from 0 to 2. Thus, using this method requires taking into account information on the thermal properties of the heat transfer media. The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplify the process of measuring heat consumption by eliminating information on the thermal characteristics of the heat transfer fluid. the goal is achieved by the fact that the coolant is cooled in the area between the controlled and the control sections to the equality of the averages over the cross section flow temperature of the coolant at the entrance to the controlled and control areas. The drawing shows a scheme for implementing the method. The method is carried out using a closed circuit 1 with a liquid or gaseous coolant moving along it in the direction indicated by the arrow 2. In the direction of flow of the coolant along the circuit there is a controlled area 3 representing a heat exchanger, the heat consumption in which it needs to be measured, the cooler C in which heat is transferred from the coolant in some way, the heat transferred to it in section 3 is heat transferred to it in section 3, the control of the 1st section 5 with an adjustable electric heater 6 and / -wattmeter 7, where it is possible to transfer heat fluids to the coolant, the value of which can be directly measured with a sufficiently small error. Sensors for measuring average cross-sectional temperatures of the flow are located in four sections of the circuit and are combined into measuring circuits 8 and 9 differentially, so that it is possible to register on the secondary measuring instruments 10 differences (differences) of average temperatures at the entrance to the controlled and control sections and at the output of them. The method of measuring the heat consumption is carried out as follows. Along the contour 1, in the direction indicated by arrow 2, the flow of heat transfer fluid is passed and by adjusting the heat removal values in the cooling section k and transferred to the flow in section 5, reach zero temperature differences on the instruments 10 in both their measuring chains 8 and 9, at a thermodynamically steady flow, the heat consumption in the controlled area 3 is determined by the value recorded by the wattmeter 7, regardless of the thermophysical and hydrodynamic characteristics to coolant The proposed method allows direct measurements of heat consumption without calculations (or using equipment performing computational operations) and using information about any characteristics of the coolant. Thus, an increase in measurement accuracy is achieved, in particular, when there is no fully or partially reliable information about the characteristics of the coolant or when these characteristics may be subject to uncontrollable changes in time, for example, in studies of multicomponent coolants, chemically active media, under conditions of incomplete tightness of the circuit etc. The applicability of the proposed method is limited by the values of heat fluxes at which the operation of heat removal and re-supply of heat to the coolant begins to lead to substantial additional energy costs, as well as the values of the coolant velocity at which the average static pressure in the flow in the controlled and control section becomes so different that it turns out to be a noticeable difference in the values of the coolant in these areas. The invention The method of measuring heat consumption by changing the heat content in a liquid or gaseous heat flow detector at the flow determination section; heat, including measuring the temperature difference in the flow of heat transfer fluid at the inlet and outlet of this heat transfer flow, when the control heat passes through it and measuring the temperature difference the input and output and determination of the amount of heat consumption in the controlled area according to the value of the electric power of the additional heater at the control ohm site, characterized in that, in order to improve the accuracy and simplify the measurement process by eliminating information on the thermal characteristics of the coolant, the coolant is cooled in the area between the controlled and control areas until the temperature at the inlet to the controlled and control areas is equal to the cross section of the coolant . Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate h, cl. G 01 K 17/06, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР ff i 94630, кл. G 01 К 17/10, 1973 (прототип).2. USSR author's certificate ff i 94630, cl. G 01 K 17/10, 1973 (prototype).
SU802916368A 1980-04-25 1980-04-25 Method of measuring heat consumption SU932292A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802916368A SU932292A1 (en) 1980-04-25 1980-04-25 Method of measuring heat consumption

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802916368A SU932292A1 (en) 1980-04-25 1980-04-25 Method of measuring heat consumption

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU932292A1 true SU932292A1 (en) 1982-05-30

Family

ID=20892393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802916368A SU932292A1 (en) 1980-04-25 1980-04-25 Method of measuring heat consumption

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU932292A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4132399A1 (en) * 1991-09-26 1993-04-01 Manfred Dr Ing Riedel Determining individual tap flows in domestic hot water system - provides representative measurements of quantity of water drawn off at temp. above threshold in individual dwellings from central supply
RU2673313C1 (en) * 2017-09-01 2018-11-23 Александр Михайлович Косолапов Method and device for measurement of heat consumption
RU2781748C1 (en) * 2022-02-21 2022-10-17 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for determining the thermal energy released to the consumer and a device for its implementation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4132399A1 (en) * 1991-09-26 1993-04-01 Manfred Dr Ing Riedel Determining individual tap flows in domestic hot water system - provides representative measurements of quantity of water drawn off at temp. above threshold in individual dwellings from central supply
RU2673313C1 (en) * 2017-09-01 2018-11-23 Александр Михайлович Косолапов Method and device for measurement of heat consumption
RU2781748C1 (en) * 2022-02-21 2022-10-17 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for determining the thermal energy released to the consumer and a device for its implementation
RU2803400C1 (en) * 2023-05-04 2023-09-12 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина Method for determining the thermal energy released to the consumer and a device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liang et al. Modified single-blow technique for performance evaluation on heat transfer surfaces
US6678628B2 (en) Apparatus and methods for monitoring and testing coolant recirculation systems
CA1256572A (en) Process and device for the determination of the thermal resistance of contaminated heat exchange elements of thermodynamic apparatuses; in particular of power station condensers
McComas et al. Combined free and forced convection in a horizontal circular tube
GB1464746A (en) Heat meters
SU932292A1 (en) Method of measuring heat consumption
Mills et al. Experimental study of condensation from steam-air mixtures flowing over a horizontal tube: overall condensation rates
Fu et al. Comparison of temperature difference measurement technologies used in vehicular heat exchangers
US4355909A (en) Temperature measurement by means of heat tubes
RU2631007C1 (en) Heat meter based on overhead sensors
RU2152599C1 (en) Heat counter-flowmeter
Kelly et al. Method of testing for rating thermal storage devices based on thermal performance. Interim report
Butterworth et al. FORGED-CONVECTIVE LAMINAE FLOW HEAT TRANSFER IN THE ENTRANCE REGION OF A TUBE
RU2170924C2 (en) Method of determination of contact thermal resistances
RU2673313C1 (en) Method and device for measurement of heat consumption
RU1789882C (en) Method of determining boiling heat transfer coefficient
RU1778657C (en) Method and pilot plant for determining heat transfer coefficient
RU2726898C2 (en) Device for direct measurements of heat power and amount of heat in independent heating systems
SU1654681A1 (en) Device for measuring the amount of heat consumed by heat- exchange apparatus
Sachs Modified correlation for the rate of heat transfer to water flowing in a tube
SU873081A1 (en) Device for determination of thermophysical properties of various article, for example compact heat exchangers
SU803646A1 (en) Method for estimating quantity of liquid in two-phase liquid flow boundary film
SU1002854A1 (en) Differential calorimeter
Schmidlin Rapid filling of a cylinder with a compressible fluid
Volchkov et al. Heat Transfer of Sodium and a Sodium-Potassium Alloy in Short Vertical Pipes by Combined Convection