Устройство для определения удельной теплоты сгорания горючих газов

 

Изобретение относится к теплофизическому приборостроению и может быть использовано для непрерывного определения удельной теплоты сгорания горючих газов. Цель изобретенияуменьшение погрешности определения. Для исключения погрешности определения , вызванной асимметрией наружного охлалздения боковых поверхностей ячеек, путем регулирования термических сопротивлений стоков теплоты в изотермической оболочке неподвижно закреплены упорные гайки, в резьбовые отверстия которых установлены прижимные винты, упирающиеся одним концом в торцовую поверхность стоков теплоты и заканчивающиеся на другом конце рукояткой, выведенной ;наружу каркаса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. «Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (б)) 4 G 01 N 25/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3949954/31-25 (22) 18.09.85 (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) В.И. Соловьев, В.А. Рыков, С.Г. Шуринов и В.В. Упадышев (53) 543.544 (088.8) (56) Патент США Ф 3460385, кл. G 01;К 17/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР

У 1124210, кл. С 01 N 25/32, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ГОРЮЧИХ

ГАЗОВ (57) Изобретение относится к теплофизическому приборостроению и может быть использовано для непрерывного определения удельной теплоты сгорания горючих газов. Цель изобретения— уменьшение погрешности определения.

Для исключения погрешности определения, вызванной асимметрией наружного охлаждения боковых поверхностей ячеек, путем регулирования термических сопротивлений стоков теплоты в изотермической оболочке непоДвижно закреплены упорные гайки, в резьбовые отверстия которых установлены прижимные винты, упирающиеся одним концом в торцовую поверхность стоков теплоты и заканчивающиеся на другом а конце рукояткой, выведенной, наружу каркаса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1286979 2 верхность стоков 6 и 7 теплоты и заканчивающиеся на другом конце рукояткой 15, выведенной наружу карка са 1.

Изобретение относится к теплофизическому приборостроению и может быть применено .в теплоэнергетике,в различных областях промышленности, использующих теплоту сгорания газов, 5 а также при научных исследованиях.

Целью изобретения является уменьшение погрешности определения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для непрерывного определения удельной теплоты сгорания горючих газов содержит замкнутый металлический каркас 1 с ребрами 2 воздушного охлаждения, который соединен с тепловыделяющими спаями полупроводниковой термобатареи 3, которые, в свою очередь, находятся в тепловом контакте с иэотермической оболочкой 4. Отвод теплоты с тепловыделяющих спаев осуществляется с помощью естественной конвекции, а в случае необходимости может быть при менен любой другой способ охлаждения. Свободное пространство между каркасом и наружной поверхностью иэотермической оболочки занимает теп-, лоизоляционный корпус 5. К внутренней боковой новерхности изотермической оболочки примыкают стоки 6 и 7 теплоты, которые, в свою очередь, меют тепловой контакт с наружной боковой поверхностью соответственно измерительной 8 и сравнительной 9 ячеек, соединенных между собой че- 35 рез преобразователи 10 теплового потока (тепломеры), а торцовые поверхности ячеек защищены слоем 11 тепловой изоляции. Преобразователи теплового потока электрически связаны с 40 входом системы автоматического регулирования теплового потока (САРТП).

Электрический сигнал с тепломеров измеряется с помощью волЬтметра 12, Общее количество тепломеров, которые 4> электрически соединены последовательно, определяется исходя из допустимой тепловой нагрузки на них. Для исключения погрешности измерения, вызванной асимметрией наружного охлаждения боковых поверхностей ячеек путем регулирования термических сопротивлений стоков 6 и 7 теплоты в изотермической оболочке 4 неподвижно закреплены упорные гайки

13, в резьбовые отверстия которых установлены прижимные винты 14, упирающиеся одним концом в торцовую поИзмерительная 8 и сравнительная

9 ячейки конструктивно выполнены в виде двух одинаковых цилиндрических камер из нержавеющей стали с толщиной стенки 0,5-3 мм, на наружной поверхности каждой иэ которых имеются отфрезерованные плоские поверхности для установки тепломеров. Измерительная ячейка 8 соединена с блоком

16 подготовки и подачи исследуемого газа и окислителя, поддерживающим постоянными их расход, давление,температуру и влажность. Блок 16 состоит иэ газового счетчика, смесительных теплообменников и водяного термостата (не показаны). В каналах подвода исследуемого газа 17, окислителя 18 и отвода продуктов сгорания 19 установлены датчики 20 температуры, необходимые для контроля равенства температур исследуемого газа и окислителя на входе в измерительную ячейку и на выходе иэ нее.

Внутри измерительной ячейки 8 находится газогорелочный узел 21, который состоит из системы дистанционного поджига горючей смеси, горелки и камеры сгорания, калибровочный электрический нагреватель 22 и рекуперативный теплообменник 23 поповерхностного типа щелевого исполнения, образованный внутренней поверхностью измерительной ячейки и наружной поверхностью камеры 24 сгорания и предназначенный для охлаждения продуктов сгорания до температуры исследуемого газа и окислителя на входе в измерительную ячейку 8.Внутри сравнительной ячейки 9 установлен электрический нагреватель 25 для получения эталонного количества теплоты Q и соединен с системой

САРТП.Калибровочный 22 и компенсационный 25 электрические нагреватели. выполняют иэ высокоомной проволоки (нихром и др.), и каждый из них соединен через свой вольтметр и амперметр с входом отдельного регулируемого высокостабилизированного источника питания типа БНН-150, $5-49, и т.д.

Устройство работает следующим образом.

1 3

1286979

Для исключения погрешности измерения, вызванной асимметрией наружного охлаждения боковых поверхностей ячеек, в предлагаемом устройстве осуществляется симметрирование тепловой схемы калориметра путем регулирования термических сопротивлений стоков 6 и 7 теплоты. Симметрирование тепловой схемы калориметра выполняется при электрической калиб- 10 ровке сразу после его изготовления и периодически повторяется при необходимости в процессе эксплуатации калориметра. Для этого на калибровочном 22 и компенсационном 25 электрических нагревателях устанавливают одинаковые мощности Q„=Q, и регулируют термические сопротивления стоков 6 и 7 теплоты с помощью винтов

14 таким образом, чтобы с требуемой 20 точность выполнялось условие Б =О, где U — электрический сигнал с тепломеров, измеряемый с помощью вольтметра 12.

После операции симметрирования прижимные винты 14 отводятся от стоков теплоты для уменьшения тепловых потерь через винты в окружающую среду. С этой же целью упорные гайки 13 следует размещать в изотермической оболочке калориметра. Вращение рукоятки 15 может быть ручное или с помощью специального привода, позволяющего точно задавать вертикальное перемещение стоков 6 и 7 35 теплоты.

Затем исследуемый газ и окислитель подают в блок 16, откуда они с поддержйваемыми постоянными расходом, давлением, температурой и влаж- 4р ностью направляются по соответствующим каналам 17 и 18 в измерительную ячейку 8, где с помощью газогорелочного узла 12 осуществляется процесс .полного сжигания газа с выделением теплоты Qy сгорания, после. чего продукты сгорания охлаждаются в теплообменнике 23 до температуры входа исследуемого газа и окислителя в измерительную ячейку и выводятся из изме-5О рительной ячейки по каналу 19. Контроль за температурой ведут е помощью датчиков 20 температуры. Одновременно с появлением теплового потока между измерительный и сравнительный ячейками на вход САРТП поступает электрический сигнал, пропорциональный тепловому потоку, пронизывающему тепломеры. После чего САРТП включает в работу электрический нагреватель сравнительной ячейки и регулирует его мощность таким образом, чтобы электрический сигнал с тепломеров Uтпрактически стал равным нулю. Тогда искомая величина удельной теплоты сгорания газа определяется мощностью электронагревателя по измененным значениям тока и напряжения на выводах электронагревателя и измеренному расходу сжигаемого газа.

Формула из обре те ния

1. Устройство для определения удельной теплоты сгорания горючих газов, содержащее изотермическую оболочку с установленными в ней идентичными измерительной и сравнитель ной ячейками, боковые поверхности ко торых соединены между собой через .преобразователи теплового потока и с изометрической оболочкой через стоки теплоты, а торцовые поверхности ячеек защищены слоем тепловой изоляции, блок подготовки и подачи исследуемогб газа и окислителя в измерительную ячейку и систему автоматического регулирования теплового потока между ячейками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности определения, оно снабжено регулятором термического сопротивления стоков теплоты.

2. Устройство по п.1, о т л и- . ч а ю щ е е с я тем, что регулятор термического сопротивления стоков теплоты выполнен в виде упорных гаек, в резьбовые отверстия которых установлены прижимные винты, упирающиеся одним концом в торцовую.поверхность стоков теплоты и заканчивающиеся на другом конце рукояткой, выведенной наружу иэотермической оболочки.

1286979

Редактор Н. Слободяник

Заказ 7706/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

22

23.

У@к

4И

МР

Составитель С. Беловодченко

Техред Л.Олейник Корректор Г Решетник

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5