Устройство для определения коэффициента
Е 26628l
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сома Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 16.XI1.1968 (№ 1290467/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17.lll.1970. Бюллетень ¹ 11
Дата опубликования описания 7Х111.1970
Кл. 42i, 12/05
МПК G Olk 17/20
УДК 536.24(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Е. И. Микулин и Ю. А. Шевич
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
ТЕПЛООТДАЧИ ОТ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ НАСАДКИ
К ОМЫВАЮЩЕМУ ЕЕ ГАЗОВОМУ ПОТОКУ
Изобретение относится к области определения теплотехнических параметров теплообменных аппаратов, в частности коэффициента теплоотдачи насадок регенеративных теплообменников к газу, протекающему через эти насадки.
Известны устройства для определения коэффициента теплоотдачи от металлической насадки к омывающему ее газовому потоку при стационарном режиме, содержащие цилиндрический кожух с испытуемой насадкой, помещенной в электромагнитное поле индуктора, и датчики температуры, установленные в газовом потоке до и после насадки. Однако эти устройства не обеспечивают равномерного нагрева испытуемой насадки с развитой теплообменной поверхностью, что приводит к значительным погрешностям определения коэффициента теплоотдачи по усредненным показателям.
В предлагаемом устройстве кожух на входе и выходе потока снабжен коническими раструбами, внутри кожуха соосно ему расположен ферромагнитный сердечник, заключенный в корпус с коническими обтекателями по торцам, размещенными концентрично раструбам, а испытуемая насадка укреплена между кожухом и корпусом с помощью двух кольцевых упоров с радиальными выступами обтекаемой формы, обеспечивающих плотное сжатие насадки в пакет, на торцовых поверхностях которого укреплены спаи дифференциальных термопар для замера разности температур между насадкой и газовым потоком.
5 На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — его поперечный разрез по А — А и вид по стрелке Б.
Устройство состоит из ипытуемой металлической насадки 1, цилиндрического кожуха
1р 2, корпуса 8 с неподвижным кольцевым упором 4, входного обтекателя 5, подвижного кольцевого упора 6 с выходным обтекателем 7, стяжной шпильки 8, гайки 9, сердечника 10, входного патрубка ll, выходного патрубка 12, 15 входного раструба И, выходного раструба 14, индуктора 15, термопары 1б для замера температуры потока газа до насадки, термопары
17 для замера температуры потока газа после насадки и дифференциальных термопар 18 и
2р 19 для замера разности температур между насадкой и потоком газа по обоим концам насадки по ходу газа.
Насадка 1 помещена между кожухом 2 и корпусом 8 и представляет собой плотный на25 бор колец, вырезанных из сетки с размером ячейки в свету 40Х40,як и сплетенной из проволоки диаметром 30 .чк. Материал проволоки — бронза или никель. Между проволочками сетки и отдельными кольцами насадки оберр спсчсн надежный электрический контакт по
266281 всей поверхности соприкосновения путем сжатия колец в пакет с помощью стяжной шпильки 8 и кольцевых упоров 4 и б, выполненных в виде решетки с радиальными зубьями обтекаемой формы. 5
Таким образом, насадка представляет собой пористое тело с хорошей электропроводностью во всех направлениях. Насадка, помещенная между кожухом и корпусом, которые выполнены из теплоэлектроизоляционного ма- 10 териала, размещена внутри индуктора 15. Последний выполнен в виде многовитковой электромагнитной катушки, обмотка которой соединена с источником переменного тока. Ток частотой 50 еи для данной формы испытуемой 15 насадки создает равномерное проникновение вихревых токов по всему сечению насадки и, тем самым, обеспечивает равенство тепловыделений в различных точках любого сечения насадки, что является необходимым условием 20 при исследовании процессов теплоотдачи в насадках регенеративных теплообменных àïïàратов.
Для увеличения напряженности электромагнитного поля и повышения эффективности на- 25 грева насадки в центральную полую часть корпуса 8 помещен сердечник 10 из ферромагнитного материала, который теплоизолирован от потока газа с помощью входного 5 и выходного 7 обтекателей. 30
Работа устройства происходит следующим образом. На индуктор !5 подается переменное напряжение заданной величины. Под действием электромагнитного поля индуктора насадка 1 нагревается. Через патрубок 11 и вход- 35 ной раструб 1;> к насадке подводится газ, количество которого замеряется тем или иным известным способом. При прохождении через насадку газ нагревается и через выходной раструб 14 и патрубок 12 покидает установку. 40
Температуры холодного газа Т, перед насадкой и подогретого Ti за насадкой измеряются с помощью термопар 1б и 17. Разность температур между насадкой и газом на холодном
AT, и теплом ATq концах насадки регенерато- 45 ра измеряется с помощью дифференциальных термопар 18 и 19. Через некоторый промежуток времени после пуска установки наступает установившийся стационарный режим, о наступлении которого свидетельствует стабилизация температуры Т>. При установившемся режи»е производятся все требуемые замеры.
Для определения количества тепла Q, переданного от насадки к газу, производят замеры расхода газа и его температуры до и после насадки. Разность температур AT между насадкой и газом определяется как среднелогарифмическая AT, по формуле где AT, и ATp — замеряемые величины.
Величина теплопередающей поверхности F определяется из геометрических размеров насадки. Возможные теплопотери или теплопритоки через стенки кожуха 2 и корпуса 8 определяются расчетным путем по показаниям дополнительно установленных термопар. Устройство обеспечивает длительный установившийся режим процесса теплоотдачи от насадки к газу, что позволяет произвести замеры всех величин, необходимых для определения коэффициента теплоотдачи по формуле
РЫ
Предмет изобретения
Устройство для определения коэффициента теплоотдачи от металлической насадки к омывающему ее газовому потоку при стационарном режиме, содержащее цилиндрический ко>кух с испытуемой насадкой, помещенной в электромагнитное поле индуктора, и датчики температуры, установленные в газовом потоке до и после насадки, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева при испытании насадки с развитой теплообменной поверхностью, кожух на входе и выходе потока снабжен коническими раструбами, внутри кожуха соосно ему расположен ферромагнитный сердечник, заключенный в корпус с коническими обтекателями по торцам, размещенными концентрично раструбам, а испытуемая насадка укреплена между кожухом и корпусом с помощью двух кольцевых упоров с радиальными выступами обтекаемой формы, обеспечивающих плотное сжатие насадки в пакет, на торцовых поверхностях которого укреплены спаи дифференциальных термопар для замера разности температур между насадкой и газовым потоком.
