Устройство для измерения средней температуры потока жидкости или газа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА, содержащее пробоотборник, термодатчик для измерения температуры , расположенный в сосуде, присоединейном к пробоотборнику, и канал для отвода потока нз пробоотборника , причем пробоотборник выполнен с -отверстиями, обращенными навстречу потоку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения средней температуры, в него введен датчик статического давления, размещенный в зоне отбора про&ы, и U -образный манометр, одно колено которого присоединено к пробоотборнику, а другое связано с датчиком статического давления, при этом на канале для отвода пото (Л ка установлен вентиль для регулирования давления в пробоотборнике.
СООЗ СОВЕТСКИХ свв л
РЕСПУБЛИК (19) (11))(З1) G 01 K 13/02 в I
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в ABTopckoMY ввидвтвввствв
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 350? 542/24-10 (22) 13.09.82 (46) 30.03.85. Бюл. )) !2 (72) В.В. Пряхин и 0.0. Мильман (71) Производственное объединение
"Калужский турбинный завод" (53) 536.532(088;8) (56) 1. Клямкин С.Л. Тепловое испытание паротурбинных установок электростанций. М.-Л., ГЭИ, 1961, с. 118119.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 773457, кл. G 01 К 13/02,.
04.04.79 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
СРЕДНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОТОКА ЖИДКОСТИ
ИЛИ ГАЗА, содержащее пробоотборник, . термодатчик для измерения температуры, расположенный в сосуде, присоединенном к пробоотборнику, и канал для отвода потока из нробоотборника, причем пробоотборник выполнен с отверстиями, обращенными навстречу потоку, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новыщения точности измерения средней температуры, в него введен датчик статического давления, размещенный в зоне отбора пробы, и (1 -образный манометр, одно колено которого присоединено к пробоотборнику, а другое связано с датчиком статического давления, нри этом на канале для отвода потока установлен вентиль для регулирования давления в пробоотборнике.
1147931
Изобретение относится к устройствам для измерения температуры.
Известны устройства для измерения средней температуры газового или жидкого потока при неравномерном поле скоростей и температур и .
Это устройство содержит отборник пробы воды (или газа), размещенный в трубопроводе. Для увеличения точности измерения отверстия для отбо- 10 ра проб размещены в центрах площадок равного сечения. Вода или гаэ из отборника пробы поступает по соединительной линии к термодатчику, где измеряется их температура, пос- 15 ле чего они сбрасываются в зону пониженного давления (вода, например, может .сливаться в дренаж).
Недостатком данного устройства является несбответствие между сред- 20 невзвешенной температурой в трубопроводе и средней температурой, измеряемой термодатчиком, установленным на линии за отборником преб.
Причина этого недостатка заложена 25 в основе метода измерений.Действитель; но, средневзвешенная температура равна при плотности среды p = const
30 у «) ион о
K f11
Пробоотборник 1 с отверстиями, расположенными по центрам площадок равных сечений, установлен в трубопроводе 2 отверстиями навстречу пото. ку. К пробоотборнику присоединен сосуд 3 для установки термодатчика 4. Слив воды ведется по каналу
:для отвода потока 5 с вентилем 6.
К пробоотборнику присоединен одним коленом 0 -образный манометр 7, второе колено его подключено к дат,чику статического давления 8.
EY;t; кзм Еч; л
55 (2 ) где à — сечение трубопровода;
V t — скорость течения и температура среды в данной точке соответственно;
- номер точки отбора на пробоотборнике °
Измеренная температура равна где f- — сечение отверстий отбора
1 воды;
V — скорость воды в отверстии отбора.
Если сечения всех отверстий отбора одинаковы, то вместо (2) запишем
Совершенно очевидно, что температуры, определенные по (2 ), в об- ! щем случае не совпадают с действительной средней температурой, определенной по (2), так как скорости
V u V неодинаковы и непропорцио1 1 нальны.
Известно устройство для измерения средней температуры газового потока, содержащее пробоотборник, термодатчик для измерения температуры, расположенный в пробоотборнике, и канал для отвода потока из пробоотборника, причем пробоотборник выполнен с отверстиями, обращенными навстречу потоку $2) .
Однако известное устройство не позволяет точно измерять среднюю температуру, так как оно не содержит средства, позволяющие отбирать гаэ с расходом, пропорциональным скорости его в данной точке потока.
Цель изобретения — повышение точности измерения средней температуры.
Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее пробоотборник, термодатчик для измерения температуры, расположенный в сосуде, присоединенном к пробоотборнику, и канал для отвода потока из пробоотборника, причем пробоотборник выполнен с отверстиями, обращенными навстречу потоку, введен датчик статического давления, размещенный в зоне отбо- ра пробы, и ц -образный манометр, одно колено которого присоединено к пробоотборнику, а другое связано с датчиком статического давления, при этом на канале для отвода потока установлен вентиль для регулирования давления в пробоотборнике.
На чертеже представлена конструктивная схема устройства.
1147931 по -
V) Составитель Л. Балянина
Редактор В. Ковтун Техред Т .Маточка Корректор Л. -Пилипенко
Заказ 1566/34 Тираж 897 - Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
В качестве датчика может быть использован отбор статического давления на стенке трубопровода или насадок статического давления, размещенный в потоке. 5
Устройство работает следующим образом.
Вода из пробоотборника 1 подается в сосуд 3, где установлен датчик температуры 4. Давление в сосу- 1Î де регулируется вентилем 6 и контролируется по показаниям дифференциального манометра 7. Для корректного измерения необходимо с помощью вентиля 6 установить дифманометр на О, в этом случае давление внутри пробоотборника будет равно статическому давлению в трубопроводе PB> = Р .
Поскольку сечение пробоотборнйка, по крайней мере, в 3 раза больше 2о суммарного сечения отверстий пробо- ю отборника, то неравномерность расхода по оТдельным отверстиям не превышает 2Х, Тогда перепад давлений на отверстиях пробоотборника соста- 25 вит (для i-го отверстия)
pМ; Р =Р -Р
BM р где Р = P + — давление тормо- 311 ч ст Я жения потока. на образующей цилиндра пробоотборника, rye располо*ены отверстия, — скорость потока в трубопро-.. воде в районе
i-отверстия.
Тогда скорость потока в отверстиях пробоотборника где pl — коэффициент расхода отверсI тия.
Суммарный расход в пробоотборнике составит и средняя температура после смеше- . ния будет равна для отверстий постоянного. сечения что совпадает с действительной средней температурой.
Таким образом, в устройстве учитываются значения температур и скоростей в различных зонах потока.
Поскольку внутри пробоотборника с ° помощью IJ -образного манометра и вентиля установлено статическое давление потока, то перепад на отверстиях пробоотборника равен динамическому напору. Устройство применяется для измерения средней температуры в дозвуковых потоках, где плотность среды и статическое давление практически постоянны в различных точках данного сечения трубопровода.
Предлагаемое устройство можно использовать во всех случаях измерения средней температуры потока с неравномерным полем скоростей.и температур: при испытаниях конденсаторов паровых турбин для измерения температуры на выходе, теплообменников с перекрестным потоком теплоносителей и т.п.
