Способ автоматического определения температуропроводности жидкости

 

Изобретение относится к,способам автоматического определения температуропроводности жидкости. Целью его является повышение точности определения температуропроводности жидкости в динамическом режиме измерения . Жидкость прокачивают через труб ку, температуру стенки теплообменного участка трубки поддерживают постоянной и отличающейся от температуры жидкости. Измеряют расход жидкости, температэт У стенки трубки, температуру жидкости на входе в трубку и выхрде из нее. Расход жидкости стабилизируют , а заданное постоянное значение отношения разности между температурой жидкости на выходе трубки и температурой стенки трубки к разности между температурой жидкости на входе в трубку и температурой стенки трубки поддерживают в диапазоне 0,,54 за счет изменения дшгны теплообменного участки трубки. За тем измеряют длину теплообменного участка трубки, а температуропроводность жидкости определяют по формуле, приведенной в тексте описания. J ил. (Л

!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) . yg 4 6 01 0 25/l8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l ) 4098923/31-25 (22) 06.06.86 (46) 23.02.88. Бюл. 11 7 (71) Тамбовский институт хнмического машиностроения (72) С.В.Пономарев, .С.В.Мищенко, П.С.Беляев и А.П.Фролов,, (53) 536.6(088.8) (56) Пономарев С.В.,Разработка и исследование методов и устройств для непрерывного измерения теплофизических свойств жидкостей.

Дис 05 ° 11 13» - М», 1978е с 30ю31 90 ° (54.)CHOCOB АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к,способам автоматического определения температуропроводности жидкости. Целью его является повышение точности определения температуропроводности жи кости в динамическом режиме измерения. Жидкость прокачивают через труб ку, температуру стенки теплообменного участка трубки поддерживают постоянной и отличающейся от температуры жидкости. Измеряют расход жидкости, температуру стенки трубки, температуру жидкости на входе в трубку и выходе из нее. Расход жидкости ста» билизируют, а заданное постоянное значение отношения разности между температурой жидкостй на выходе труб" ки и температурой стенки трубки к разности между температурой жидкости на входе в трубку и температурой стенки трубки поддерживают в диапазоне 0,15- 0,54 за счет изменения длины теплообменного участки трубки. Затем измеряют длину теплообменного участка трубки, а температуропроводность жидкости определяют по формуле приведенной в тексте описания. l ил.

1376022

Изобретение относится к измерению теплофизических свойств жидкости и может быть использовано для контроля технологических процессов в химичес" 5 кой, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях народного хозяйст.. ва.

Ф

Целью изобретения является повышение точности определения температу- 1g ропроводности жидкости в динамических режимах измерения.

На чертеже приведена схема установки для реализации предлагаемого способа. 15

Установка включает в себя насос 1, измерительную трубку 2 с установленными на ней водяными рубашками Зи 4 и измерителями 5-7„среднемассовой температуры жидкости. В измерителях

5-7 .установлены термопары.8-13. Водяные Рубашки 3 и 4 выполнены из гоф" рированных трубок (сильфонов) а перегородка 14 между водяными рубашками 3 и 4 снабжена уплотнением 15 25 что обеспечивает возможность изменения длины 1 - теплообменного участка трубки эа счет перемещения перегородки 14 вверх или вниз при вращении холодного винта 16. В установку вхо- 30 дят также регулятор 17, исполнительный механизм 18, используемый в качестве привода ходового винта 16, а также расходомер 19.

Способ осуществляют следующим об- 35 разом.

Исследуемую жидкость А прокачивают насосом I через измерительную трубку 2, состоящую из изотермического участка длиной 1» и теплообменно- 4р го участка длиной 1 . Стабилизацию расхода исследуемой жидкости через измерительную трубку 2 ОбеспечиВают, например, за счет использования насоса 1 с постоянной производительностью 45

Постоянство расхода исследуемой жид-. кости контролируют по показаниям расходомера 19. Температуру стенки трубки на изотермическом участке поддерживают равной темпеРатуре 1в„исследу-5р емой жидкости на входе в трубку (за счет прокачивания воды-теплоносителя

В через водяную рубашку 3 ). Это позволяет получить установившийся ламинарный Режим течения исследуемой жид-55 кости с температурой t „ на входе в теплообменный участок труб и.

Температуру t стенки теплообменного участка трубки поддерживают постоянной и отличающейся от температуры 1в„исследуемой жидкости на входе в трубку (за счет прокачивания водатеплоносителя С через водяную рубашку 4 Термопарами 8-13, установленными в измерителях 5-7 среднемассовой температуры жидкости, измеряют температуры жидкости 1, 1в„, соответственно на входе и выходе измерительной трубки и температуру стенки трубки t на теплообменном участке.

По сигналам термопар 8-13 определяют значение отношения разностей

tss x - tc температур Q = — - — — — . Если вх фактическое значение отношения pas-Св„-

tax tc ностей температур отличается от заданного постоянного значения Q = const, то с использованием системы автоматического регулирования (включающей .в себя регулятор 17, исполнительный механизм 18 и ходовой винт 16) перемещают перегородку 14, изменяя длину теутлообменного участка измерительной трубки.

За счет изменения длины 1, теплообменного участка поддерживают заданное постоянное значение отношения

t вьюк 4с разностей температур вк tñ

= И = const, иэ диапазона = 0,150,54. Измеряют длину 1„ теплообменного участка измерительной трубки, после чего искомую температуропроводность жидкости вычисляют по формуле

С

И

Возможен вариант вычисления эначе2 аниЯ постОЯннОЙ С = @- f (1n 8 у )Я по непосредственно измеренным в ходе эксперимента значениям G и g.

Кроме того, значение постоянной С может быть определено в ходе градуировочного эксперимента с использованием эталонной жидкости с известной температуропроводностью а. Для этого в ходе градуировочного эксперимента надо добиться установившегося режима работы установки при заданном постоянном значении отношения разнос- -., Ьь к ю теи температур — — — — — = Q = const вк с и при известности значения расхода я исследуемой жидкости. Измерив значение длины 1 теплообменного участка трубки, значение постоянной С

1376022

I вычисляют, по формуле С = a 1,. При on ределении искомой температуропроводности обеспечивают прокачивание исследуемой жидкости через трубку при том же значении. расхода g, что и в

5 случае градуировочного эксперимента.

Путем изменения длины 1 теплообменного участка трубки, поддерживают такое же значение отношения разностей в 1с температур — — — -- = QI = const

ax te что и в случае градуировочного эксперимента. После этого измеряют длину l» теплообменного участка трубки, а значение температуропроводности вы1, С чйсляют по формуле а =, при1-» чем в качестве постоянной С в этой формуле используют то значение, кото. 20 рое было получено в ходе градуировочного опыта.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять измерение температуродроводности при постоянном расходе ис- 25 следуемой жидкости. За счет этого ис-

Ф ключается возникновение нестационарного режима течения жидкости, пре дотвращается турбулизация и обеспечивается высокая стабильность ламинарного потока жидкости в измерительной трубке, что почти полностью устраняет причины возникновения погрешностей во время переходных режимов работы.

Таким образом, применение предла35 гаемого способа обеспечивает повышение точности измерения температуропроводности жидкости в динамических режимах работы установки, позволяет при реализации способа отказаться от

40 использования сложных насосов с,регулируемой производительностью. Использование простых насосов с постоянной производительностью позволяет

45 снизить себестоимость установки для осуществления способа.

Формула изобретения

Способ автоматического определения температуропроводности жидкости, заключающийся в том, что жидкость прокачивают через трубку, температуру стенки которой на ее теплообменном участке поддерживают постоянной и отличающейся от температури жидкости на входе в трубку, измеряют рас-, ход жидкости через трубку, измеряют температуры жидкости на входе и на выходе трубки поддерживают в диапазоне 0,35-0 54 постоянное значение отношения разности между температурой жидкости на выходе трубки и температурой стенки теплообменного участка трубки к разности между температурой жидкости на входе в трубку и температурой стенки теплообменного участка .трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения температуропроводности жидкости s динамических режимах asмерения стабилизируют расход жидкости через трубку, а постоянное значение отношения разностей температур поддерживают изменением длины теплообменного участка трубки, измеряют длину теплообмейного участка трубки, а температуропроводность жидкости определяют по формуле а = - - Г(1п Въ) g/1 „= —. -- >

С

»где 1» -. длина теплообменного участка трубки, м;

С : - постоянная измерительной трубки, вычисляемая по

2 ф по измеряемым значениям и g или определяемая экспериментально по образцовой жидкости с и известной температуропроводностью, N /c &Ыт ю .

6 = - — -" — - -- = const — задансс ное постоянное значение отношения разностей температур (t „,„- e,) и " м с ю

- значение стабилизированного расхода жидкости через трубку;

t „»t „- соответственно температу-!

Ры жидкости на входе и выходе трубки и температура стенки на теплообменном участке трубки;

f - математическая функция.

j376022

Составитель В, Филатова

Техред Л.Олийнык Корректор И.Иуска

Редактор Н.Лазаренко

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 783/44

Производственнополиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4