Устройство для определения теплопроводности теплоизолированных труб

 

Изобретение относится к теплофизическим исследованиям, в частности к устройствам, позволяющим определить теплопроводность теплоизолированных труб. Цель изобретения - повышение точности определения теплопроводности теплоизолированных труб. -Устройство состоит из нагревателя с центрирующими дисками. К нагревателю прикреплена термобиметаллическая пластина , у которой на незакрепленном конце установлена пружина, размещенная во втулке. Втулка сверху имеет скошенную поверхность с возможностью взаимодействия этой поверхности с внутренней поверхностью трубы 8 при создании теплового потока от нагревателя . К пружине 4 прикреплен гибкий элемент 5 с впаянной термопарой. Высота втулки определяется из соотношений: h (R - f)/cos/(arsin(f/l); Н d /cos/arcsin(f/l/), где h, Н - наименьшая и наибольшая высоты втулкиj 1 - расстояние от поверхности нагревателя ро поверхности трубы; f - стрела прогиба и длина термобиметаллической пластины; d - диаметр втулки. 3 ил. ( (Л со О5 О) со ю ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 М 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 45 5 g f 9

ЩиГ f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108974/22-25 (22) 20,08.86 (46 ) 1 5.01 .88. Бюл . N- 2 (71) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.Г,Минко, В.Б.Нагаев, И.10.Быков и В.Ф.Буслаев (53) 536.6(088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР

Б - 1139994, кл, 6 01 И 25/18, 1985, Минко A.Ã. Методика измерения эффективной теплопроводности термоизолированных труб. — В сб. Техника и технология бурения и добычи нефти/

ВНИИОНГ, М., 1984, с.31-37. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕП-.

ЛОПРОВОДНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫХ

ТРУБ (57) Изобретение относится к теплофизическим исследованиям, в частности к устройствам, позволяющим определить теплопроводность теплоизолированных

„„SU„„1366929 А1 труб. Цель изобретения — повышение точности определения теплопроводности теплоизолированных труб. Устройство состоит из нагревателя с центрирующими дисками. К нагревателю прикреплена термобиметаллическая пластина, у которой на незакрепленном конце установлена пружина, размещенная во втулке. Втулка сверху имеет скошенную поверхность с возможностью взаимодействия этой поверхности с внутренней поверхностью трубы 8 при создании теплового потока от нагревателя. К пружине 4 прикреплен гибкий элемент 5 с впаянной термопарой. Высота втулки определяется из соотношений: h = ;R — f)/cos/(arsin(f/1); н = h + й2 /соя/arcsin(f/1/I, где

Н вЂ” наименьшая и наибольшая высоты втулки; 1 — расстояние от поверхности нагревателя ро поверхности трубы; f — стрела прогиба и длина термобиметаллической пластины; d — диаметр втулки. 3 ил, 1366929

Изобретение относится к теплофизи- на 3, один конец которой незакреплен, ческим исследованиям и может быть ис- размещен на расстоянии от нагреватепользовано для определения коэффици- ля 1 и соединен через пружину 4 сжаента теплопроизводности твердых ма- тия с гибким элементом 5, на котором

5, териалов, в частности теплоизолирован-,напаяна термопара 6. Пружина 4 устаных труб. новлена во втулке 7, верхний конец

1 которой имеет срез (фиг.2) в стороЦелью изобРетениЯ ЯвлЯетсЯ повыше- ну незакрепленного конца пластины 3, ние точности опРеделениЯ теплопРовод- )p причем наибольшая высота втулки 7 ности теплоизолированных труб при короче пружины 4, находящейся в неснижении времени на его измерение. сжатом состоянии. Втулка 7 установлеВыполнение узла поджатия термопа- на на пружине таким, образом, чтобы ры на незакрепленном конце термоби- обеспечить свободное перемещение устметаллической пластины и размещение )5 ройства в теплоизолированной трубе 8. пружины с термопарой во втулке позво- Для вывода термопары 6 из контакта ляют независимо от внутреннего диа- устройство снабжено тросом 9. метра трубы в широком температурном - Устройство работает следующим обдиапазоне (250-350 С) осуществить пе- разом. ремещение термопары внутри трубы на 2р В теплоизолированную трубу 8 ввозаданную величину и плотно прижать дят нагреватель 1, который центрирутермопару к ней. ется с помощью теплоизолированных дисВыполнение верхней части втулки ков 2. Для обеспечения нормального со скошенной поверхностью также по- прохождения узла поджима термонары 6 зволяет осуществить наиболее плотное 25 по телу трубы 8 пружину 4 отжимают поджатие термопары к внутренней по- посредством натяжения троса 9. В заверхности трубы, так как геометричес- данном месте измерения трос 9 ослабекие размеры втулки (наименьшая и наи- вают. На нагреватель 1 подают напря- большая ее высоты, диаметр) однознач- жение, при котором в соответствии с но связаны с размерами трубы и харак- ЗО установившимся тепловым потоком про) теристиками термобиметаллической плас" исходит нагрев измеряемого участка тины, и создать такой тепловой поток трубы. По Мере нагрева измеряемого от источника тепла постоянной мошнос- участка происходит нагрев и термобити, который будет не меньше значения, металлической пластины 3, свободный обеспечивающего перемещение термоби- З5 конец которой начинает приподниматьметаллической пластины с втулкой и ся, приближая втулку 7 с пружиной 4, термопарой к внутренней поверхности гибким элементом 5 и термопарой 6 к трубы, при этом будет осуществляться внутренней поверхности трубы 8. Для надежный контакт с трубой. определения эффективного коэффициенКроме того, устройство позво лет 4р та теплопроводности на измеряемом проводить определение теплопроводнос- участке поддерживают определенный ти в широком температурном интервале температурный режим (250-350 С), под (250-350 С), что расширяет возможнос действием которого снижается жестти его использования, снижая при этом кость пружины 4, нарушая контакт тервремя на одно измерение. 45 мопары 6 с внутренней поверхностью

На фиг.1 схематично изображено трубы 8, при этом гибкий элемент 5 с устройство для определения теплопро- термопарой 6 опускается до упора в водности теплоизолированных труб; на наибольшую высоту втулки 7. Верхний фиг.2 - втулка в нерабочем (а) .и ра- конец втулки 7 срезан под углом в бочем (б) положениях; на фиг.3 — - ра- 5р сторону незакрепленного конца бимебочее положение втулки для определе- таллической пластины 3 и равен макния геометрических размеров. симально возможному углу между термоУстройство состоит из нагревате- биметаллической пластиной 3 и нагреля 1, например, представляющего собой вателем 1. керамический стержень с равномерной сд Одновременно с помощью пластины 3 обмоткой из нихромового провода, и осуществляется подъем втулки, которая центрирующих торцовых теплоизолирован- срезанной поверхностью с расположенных дисков 2, К нагревателю 1 при- HhIM на ней гибким элементом 5 и теркреплена термобиметаллическая пласти- мопарой 6 .стремиться прийти в сопря1366929 где h Н

R ф 1

25 жение с внутренней поверхностью трубы. Размеры втулки 4 (ее диаметр, наименьшая и наибольшая высота) связаны с расстоянием от нагревателя 1 до поверхности трубы 8, длиной термобиметаллической пластины 3 и ее перемещением (фиг.3).

Таким образом, наличие определенных геометрических размеров втулки, пластины и расстояния между поверхностями нагревателя и трубы позволяет обеспечить надежный контакт термопары с внутренней поверхностью трубы, и, следовательно, повысить точность определения коэффициента теплопроводности.

Формула изобретения

Устройство для определения теплопроводности теплоизолированных труб, содержащее нагреватель с центрирующими торцовыми дисками, пружину, на одI ном из концов которой установлена, гибкая пластина с термопарой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, на нагревателе под углом к его поверхности установлена термобиметаллическая пластина, незакрепленный

5 конец которой соединен с другим концом пружины, размещенной во втулке, верхняя часть которой выполнена со срезом в сторону незакрепленного конщ ца пластины, причем высота втулки вы-, брана из соотношений:

R — f

Э

cos(arcsin †-)

15 Д 2

Н = У

cos(arcsin ††)

1 — наименьшая и наибольшая высота втулки;

-, расстояние от поверхносЭ ти нагревателя до поверхности трубы;

- стрела прогиба и длина термобиметаллической пластины;

- диаметр втулки.

1366929 фиг 2

Редактор А.Лежнина

Заказ 6834/44

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Г фиРЗ

Составитель В.Филатова

Техред И.Дидык Корр ек тор м. Демчик