Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины



Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины
Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины

 


Владельцы патента RU 2474797:

Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" (RU)

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины. Заявлен способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины путем измерения температуры газа с помощью датчиков температуры, закрепленных на стенке полого корпуса, в котором размещен, по меньшей мере, один ротор, имеющий, по меньшей мере, один выступ, поверхность которого соприкасается при вращении с внутренней поверхностью корпуса. В предложенном решении используют один ротор, выполненный с канавкой, по меньшей мере, на одном выступе, профиль дна которой в поперечном сечении ротора представляет собой дугу окружности. Измерение температуры осуществляют в процессе вращения, по меньшей мере, одного ротора, при котором датчики осуществляют относительное перемещение в канавке ротора. Температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значений температур, измеренных датчиками. Технический результат: обеспечение определения температуры газа в рабочей полости роторной машины без повреждения датчиков при вращении ротора. 2 ил.

 

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины.

Известен способ определения мгновенного осредненного по поверхности значения коэффициента теплоотдачи к поверхности рабочей камеры поршневого компрессора, согласно которому температура газа в камере замеряется датчиком температуры, закрепленным на корпусе рабочей камеры и расположенным в «мертвом пространстве» рабочей камеры (см. патент РФ №2231761, опубл. 27.06.2004).

Особенность конструкции роторных компрессоров в том, что поверхность их внутреннего корпуса соприкасается с поверхностью выступа ротора на протяжении всего рабочего процесса, а радиальный зазор между ними составляет 0,1 мм. Поэтому установка датчиков для измерения температуры газового потока является затруднительной.

Техническим результатом является обеспечение определения температуры газа в рабочей полости роторной машины без повреждения датчиков при вращении ротора.

Технический результат достигается способом определения температуры газа в рабочей полости роторной машины путем измерения температуры газа с помощью датчиков температуры, закрепленных на стенке полого корпуса, в котором размещен, по меньшей мере, один ротор, имеющий, по меньшей мере, один выступ, поверхность которого соприкасается при вращении с внутренней поверхностью корпуса, причем используют один ротор, выполненный с канавкой, по меньшей мере, на одном выступе, профиль дна которой в поперечном сечении ротора представляет собой дугу окружности, измерение температуры осуществляют в процессе вращения, по меньшей мере, одного ротора, при котором датчики осуществляют относительное перемещение в канавке ротора, а температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значений температур, измеренных датчиками.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 схематично изображено сечение роторной машины для реализации предложенного способа, на котором показано расположение датчиков температуры и канавки на выступе ротора;

- на фиг.2 схематично изображено сечение роторной машины с видом на роторы сбоку.

Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины проиллюстрирован на примере роторной машины, в полом корпусе 1 которой размещены два ротора 2 и 3, каждый из которых имеет два выступа 4. В стенке 5 полого корпуса 1 (фиг.1), с которой при вращении контактирует ротор 2, закрепляются датчики 6 температуры. На выступе ротора 2 выполняется канавка (проточка) 7, профиль дна которой в поперечном сечении ротора, перпендикулярном его оси, представляет собой дугу окружности.

Датчики 6 температуры устанавливаются строго в одной плоскости, перпендикулярной оси ротора 2 таким образом, чтобы при вращении ротора 2 они не повреждались ротором 2, оставаясь в канавке 7. Для снижения протечек газа из полости высокого давления через канавку 7 и их влияния на рабочий процесс количество датчиков 6 и место расстояние между ними выбирается таким образом, чтобы в канавке 7 в рабочем процессе находился хотя бы один из датчиков 6 с целью частичного перекрытия проходного сечения этой канавки. Измерение температуры осуществляют в процессе вращения ротора 2, при котором датчики 6 осуществляют относительное перемещение в канавке 7 ротора 2. Температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значение температур, измеренных датчиками 6.

Температура в полости роторной машины измеряется для расчета параметров теплообмена между газом и стенками, которые заложены в уравнении математической модели рабочего процесса компрессора. Математическая модель используется для проектирования и оптимизации роторной машины в целом.

Данный способ применим для любого компрессора данного класса роторных машин и предназначен только для определения их характеристик при проектировании и исследовании. Таким образом, при штатной работе машины измерение нестационарной температуры газа в рабочей камере не производится.

Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины путем измерения температуры газа с помощью датчиков температуры, закрепленных на стенке полого корпуса, в котором размещен, по меньшей мере, один ротор, имеющий, по меньшей мере, один выступ, поверхность которого соприкасается при вращении с внутренней поверхностью корпуса, причем один ротор выполнен с канавкой, по меньшей мере, на одном выступе, профиль дна которой в поперечном сечении ротора представляет собой дугу окружности, измерение температуры осуществляют в процессе вращения, по меньшей мере, одного ротора, при котором датчики осуществляют относительное перемещение в канавке ротора, а температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значений температур, измеренных датчиками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры среды в замкнутом канале, в частности теплоносителя в трубах систем отопления.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости потока однородных или гомогенных жидкостей или газов. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к модулируемым атмосферным газовым горелкам с автоматическим корректором мощности, и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов наружного и внутреннего размещения.

Изобретение относится к области измерения форм и размеров турбулентных газовых потоков и факелов и может быть применено в области энергетики. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температур, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах для автоматического поддержания температуры теплоносителя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения температурного поля газового потока на выходе камеры сгорания. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при получении сложных алкильных эфиров (мет)акриловой кислоты посредством взаимодействия с алканолами.

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для автоматического пропорционального регулирования степени заполнения испарителя холодильной машины холодильным агентом в зависимости от перегрева паров холодильного агента на выходе из испарителя, а также для возобновления подачи холодильного агента в испаритель холодильной машины при разгерметизации манометрической системы вентиля терморегулирующего.

Изобретение относится к области измерения температурных полей твердых тел и газовых потоков и определения интенсивности теплообмена (теплоотдачи) между ними. .

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры газов автотранспортных средств. Заявлен температурный датчик, содержащий термочувствительный элемент (3), периферический кожух (7) с закрытым концом (9), в котором находится термочувствительный элемент (3). Периферический кожух (7) выполнен с возможностью захождения в соответствующую полость (11). Закрытый конец (9) периферического кожуха (7) содержит периферический участок (21), от которого в закрытом конце отходит гибкий сборочный упор (23), расположенный за указанным периферическим участком (21). Указанный упор (23) выполнен с возможностью деформации в направлении периферического участка (21) за счет взаимодействия формы с дном (15) соответствующей полости (11). Изобретение относится также к способу изготовления и способу сборки описанного выше температурного датчика. Технический результат: повышение точности измерения температуры. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для оценки температурных параметров в турбореактивном двигателе летательного аппарата. Заявленный способ оценивания по изобретению содержит этап цифрового моделирования температуры потока с помощью моделированного сигнала (T1) и этап коррекции этого моделированного сигнала с помощью сигнала (T2) ошибки. Сигнал (T3), полученный после коррекции, представляет оценку температуры потока. В соответствии с изобретением, когда удовлетворены предопределенные условия, относящиеся к по меньшей мере одной рабочей стадии турбореактивного двигателя и к температурной стабильности, сигнал (T2) ошибки обновляется на основе моделированного сигнала (T1) и измерительного сигнала (T4) температуры потока, который выдается датчиком (40) температуры. Технический результат: повышение точности оценки температуры потока в турбореактивном двигателе летательного аппарата. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области термостатического регулирования и может быть использовано при изготовлении водоразборных кранов-смесителей. Заявлен патрон (1), содержащий термостатический элемент (72), который подвергается тепловому воздействию со стороны смеси холодной текучей среды и горячей текучей среды, который механически связан с заслонкой регулирования (70) и который перемещается при помощи единственной рукоятки (50) управления расходом и температурой этой смеси. Патрон также содержит, в дополнение к первому диску, неподвижному по отношению к корпусу (10) патрона, второй диск (30) и третий диск (40). Второй диск является неподвижным по отношению к первому диску по поступательному движению и имеет возможность перемещаться по вращательному движению под действием перемещения рукоятки управления. Третий диск связан по вращательному движению со вторым диском и имеет возможность перемещаться поступательным образом под действием перемещения рукоятки управления. Технический результат: улучшение возможности регулирования температуры в широком диапазоне. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для корректировки температурных параметров в турбореактивном двигателе летательного аппарата. Заявленный способ включает в себя этап цифрового моделирования температуры, измеренной датчиком (10), с использованием моделированного сигнала (Т2), этап оценивания сигнала ошибки запаздывания (elag) для упомянутого датчика на основании моделированного сигнала (Т2) и сигнала (Т3), полученного путем фильтрации моделированного сигнала, и этап корректировки сигнала (Т1) измерения, выдаваемого датчиком (10), посредством оцененного сигнала ошибки запаздывания. Фильтр в качестве параметра имеет оценку постоянной времени (τ) датчика. Постоянная времени датчика оценивается в зависимости от времени из сигнала (Т1) измерения и моделированного сигнала (Т2). Технический результат: повышение точности корректировки температуры потока в турбореактивном двигателе летательного аппарата. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям уровня путем измерения емкости конденсаторов, и предназначено для измерения температуры и уровня продукта, заполняющего хранилище. Устройство содержит измерительный шлейф с диэлектрической оболочкой, армированной двумя электропроводящими тросами, которые используются в качестве датчиков емкостного уровнемера. Внутри диэлектрической оболочки размещены датчики температуры и емкостные сенсоры, каждый из которых состоит из чувствительного элемента и модуля измерения емкости. Электропроводящие тросы, датчики температуры и выходы емкостных сенсоров соединены с блоком обработки, содержащим модули обработки сигналов датчиков температуры, емкостных сенсоров и датчиков емкостного уровнемера. В устройстве периодически выполняется автоматическая калибровка устройства с учетом диэлектрической проницаемости и температур продукта, окружающего измерительный шлейф в зонах размещения емкостных сенсоров. Технический результат - уменьшение погрешности измерения уровня заполнения хранилища. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры быстропротекающих высокотемпературных процессов в газодинамике. Устройство содержит термопару в металлическом корпусе, рабочий спай которой расположен внутри защитного наконечника, выступающего за пределы корпуса. Выступающая за пределы корпуса часть термопары выполнена в виде металлической трубки диаметром d, заканчивающейся уплощенной лопаткой, торец которой является рабочим термоспаем, металлическая трубка имеет уменьшающийся в сторону уплощенной лопатки диаметр, равный 0,4÷0,5 d, а уплощенная лопатка имеет следующие размеры: длина 0,3÷0,4 d, ширина 0,7÷0,8 d, толщина 0,1÷0,2 d, при этом в металлической трубке размещены термопровода, изолированные друг от друга и от трубки, переходящей в уплощенную лопатку, и имеющие диаметр, уменьшающийся пропорционально уменьшению диаметра трубки и сохраняющийся постоянным внутри уплощенной лопатки, защитный наконечник выполнен металлическим и перфорированным. Технический результат - повышение быстродействия устройства при сохранении его механической прочности и устойчивости к газодинамическим нагрузкам измеряемого потока. 1 ил.

Изобретение относится к области дистанционного измерения высоких температур газов и может быть применено для экспериментальных исследований рабочего процесса силовых установок. Согласно заявленному способу при спектрометрическом измерении средней температуры слоя газа заданной толщины, содержащего поглотитель, измеряют спектр излучения от слоя газа заданной толщины. Парциальное давление поглотителя измеряют по меньшей мере в двух сечениях слоя газа заданной толщины в направлении линии измерения спектра излучения. По усредненному значению парциального давления судят о распределении поглотителя в слое газа заданной толщины. Вычисляют зависимость волнового числа поглотителя W в слое газа заданной толщины от температуры газа W=f(T). Среднюю температуру слоя газа заданной толщины определяют по точке пересечения линии, отображающей зависимость волнового числа поглотителя в слое газа заданной толщины от температуры газа в системе координат mV и Т, с линией, полученной по результатам измерения спектра излучения от слоя газа заданной толщины в системе координат mV и Т. Технический результат - повышение точности определения средней температуры слоя газа заданной толщины. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области термометрии и предназначено для определения максимальных температур в камерах сгорания авиадвигателей различного назначения. Газодинамический насадок для определения температуры газа включает проточную камеру с входным и выходным патрубками и жиклерами в них. Предварительно задают площади жиклеров и определяют их характеристики с выполнением калибровок по расходу, учитывающих поправки на тепловое расширение диаметров сопел жиклеров и на зависимость коэффициентов расхода жиклеров от числа Рейнольдса. Затем насадок вводят в заданную точку потока, осуществляют отбор пробы газа через жиклер входного патрубка и пропускают через насадок. Понижая давление в выходном патрубке, устанавливают на жиклерах сверхкритические перепады давлений. При этом измеряют давление газа датчиком, установленным в потоке перед входным патрубком, давление и температуру газа датчиками внутри проточной камеры перед жиклером выходного патрубка и датчиком давления газа в выходном патрубке после жиклера. По полученным данным определяют температуру газа в заданной точке потока. Технический результат - повышение точности определения температуры потока газа. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры в первичном потоке двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя. Изобретение предоставляет устройство для измерения температуры на входе компрессора в проточном канале первичного потока двухконтурного турбореактивного двигателя. Устройство содержит воздухонепроницаемую пустотелую конструкцию, образующую соединительный кронштейн (36b) разделительного корпуса (30) турбореактивного двигателя и выполненную с возможностью радиально проходить через проточный канал (16) для первичного потока, и проточный канал (18) для вторичного потока турбореактивного двигателя. Соединительный кронштейн (36b) имеет по меньшей мере одно воздухозаборное отверстие (44), открывающееся в проточный канал первичного потока на входе компрессора, и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие (46), выполненное так, чтобы вести в зону турбореактивного двигателя, где окружающее давление меньше давления в проточном канале первичного потока на входе компрессора. Устройство включает в себя датчик (48) температуры, чувствительный элемент которого размещен внутри соединительного кронштейна. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, например компрессора, вакуум-насоса. Температура газа определяется в рабочей полости роторной машины, в полом корпусе которой размещены два ротора, каждый из которых имеет два выступа и две впадины. Температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как значение температуры, измеренное одним датчиком, который закреплен в одной из впадин одного из двух вращающихся роторов. На одном из двух выступов ответного ротора выполнена канавка для предотвращения повреждения датчика температуры выступом этого ротора в процессе вращения роторов. Для предотвращения перетечек газа из полости высокого давления профиль канавки в поперечном сечении ротора представляет собой кривую сопряжения с траекторией движения поверхности датчика при вращении роторов с учетом эквидистантного занижения на величину минимального зазора. Технический результат - повышение точности измерения температуры газа в рабочей полости роторной машины. 1 ил.
Наверх