Способ определения температуры насыщения пара электропроводных жидкостей

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 516950 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено28.10 74 (21) 2070219/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания17.09. /6 (5 ) М Кл QO1 Й 25/14

Гасударственный комитет

Сааета Министрав СССР аа делам изааретений и аткрытий (53) УДК 542.953(088.8) (72) Автор изобретения

Л. Г. Хмелев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАСЫЩЕНИЯ

ПАРА ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к способам опре» деления температуры насыщения пара ве ществ, в частности электропрэводных жидк "отей. Оно предназначено для использования в исследовательской практике например при 5 исследованиях длительной коррозионной стойкости материалов в паре щелочных металлов, проводимых обычно в герметично отпаянном конгейнере, помещенном в вакуумную печь.

Может быть применено также для исследо- 1о вания теплофизических свойств электро» проводных жидкостей.

Известен способ для определения температуры насыщения пара веществ по "точке росы", заключающийся в определении температуры начала конденсации пара на твердой поверхности (конденсационной площадке) в процессе понижения ее темиературы.

Для осуществления этого способа необ ходимо при каждом замере изменять темпе ратуру конденсационной площадки датчика от величины, превышающей температуру насыщения, до величины, меньшей темпера туры насыщения. Для следующего замера нужно увеличить температуру конденсацион-. ной площадки до исходного ее значения и затем повторить цикл.

Периодически пэвтэряющее"я изменение гемпературы кэнденсационной площадки (термоциклирэвание) вызывает в ней пери» одически изменяющиеся термические напряжения. Срок службы деталей из твердых конструкционных материалэв (металла, керамики, стекла), подверженных термэциклированию, значительно меньше срока службы деталей, не подверженных его воздействию, вследствие более быстрэгэ нарушения вакуумной плотности изделий, ухудшения механических свойств материала деталей и разрушения их под воздействием термоцик лических нагрузэк, Для работы при повышенных температурах в коррэзионной среде кэнденсационную площадку конструктивно можно выполнить как часть герметичной эболэчки датчика.

А так как на площадке необходимо создавать периодически местный градиент тем-. пературы (термоциклировать ее), тэ это накладывает значительнь|е ограничения на верхний предел рабочего давления и темпе» ратуры и сокращает срок службы датчика

Цепью изобретения является расширение диапазона измеряемых температур и рабо чих давлений, а также увеличение продол- б жительности непрерывных измерений в кор розионной среде.

Для достижения цели предварительно создают условия для самопроизвольного

10 установления равновесия жидкой и паровой фаз в полости датчика во всем диапазоне измеряемых температур путем установле ния градиента температуры в постоянно рисутствующей в полости датчика конден сированной фазе. После этого измеряют термопарой температуру открытого поверхностного слоя конденсированной фазы в режиме неизменяемых в процессе измерения параметров пара в полости датчика. Сохраняются неизменяемыми и механические и термические напряжения в деталях датчика, Градиент температуры в конденсированной фазе создают простейшим способом» созданием градиента температуры по длине вертикально располагаемого трубчатого корпуса датчика. Градиент температуры по длине корпуса датчика, в свою очередь, соз дают путем установления соответствующего режима тепло об м ена по длине датчика, а именно подводом тепла к верхней части датчика и отводом его от нижней части. Для этого нагревают верхнюю часть датчика, например нагревателем вакуумной печи, в которую помещен датчик с рабочим 35 контейнером, и отводят тепло от нижней части датчика лучеиспусканием на охлаж даемые стенки корпуса вакуумной печи.

Возможен дополнительный теплоотвод с днища корпуса датчика путем теплового 40 контакта его со стенкой корпуса печи.

Тепловой режим устанавливают таким, чтобы температура верхней части датчика была выше максимально возможной в кон кретном случае измерений температуры насыщения в контролируемом объеме, а температура нижней части была бы ни же минимально возможной температуры насыщения.

Установку необходимого теплового ре жима производят любым известным способом. Например, для контроля температуры насыщения при испытаниях в паре рубидия в диапазоне давлений 1»10 мм рт. ст, достаточно установить такой режим теплообмена, чтобы температура верхней о части датчика была на уровне 450 С. Тем пературу его днища достаточно установить на уровне 250оС. При этом величина перепада температуры по длине датчика со4 о ставит 200 С. Возможные температуры насыщения пара рубидия в данном случае перекрываются выбранным перепадом тем ператур.

На чертеже изображен датчик для осу ществления предлагаемого способа, имеющий корпус 1 с днищем 2 и торцовой стен кой 3 (стрелками показан подвод и отвод тепла от поверхностей датчика). Датчик выполнен цельносварным вакуумноплотным.

Патрубком 4 он соединяется с полостью рабочей установки, например контейне ра, где необходимо измерять температу» ру насыщения пара. Электроды термо пары 5 введены во внутреннюю полость датчика через металлокерамические изолято ры-гермовводы 6 и протянуты вдоль оси корпуса по всей его длине. Вследствие наличия постоянного градиента температу» ры по длине корпуса 1 в полости его созданы условия для самопроизвольного уста новления уровня жидкой фазы до состояния равновесия ее с паровой фазой. В зависи мости от температуры насыщения пара вещества в полости рабочей установки в данный момент времени, пар вещества в полости 7 датчика конденсируется или жидкая фаза испаряется до самопроизвольного установления уровня жидкой фазы, с о ответствующего значению те мпературы насыщения пара в полости 7 датчика. По казания температуры по термопаре 5 по стоянно соответствуют температуре поверх ностного слоя 8 жидкой фазы (условно, с учетом мениска ее), соответствующей в состоянии равновесия фаз температуре насыщения пара. Э. д. с. термопары 5 измеряют, например, потенциометром или цифровым вольтметром.

Способ позволяет создать на его осно ве надежный датчик с по |шенным верхним пределом измеряемых температур и рабочего давления, с длительным сроком службы в коррозионной среде. Кроме того, датчик можно выполнить малога« баритным и расместить его в узких поло стях закрытых установок, например в высоко температур ных лабораторных ва» куум ных печах с неб ольшим диаметр ом рабочего пространства. Изобретение позволяет расширить возможности технических средств для исследования длительной коррозионной стойкости материалов и для теплофизических исследований зависимости давления насыщения от температуры насыщения пара электропроводных жидкостей. формула изобретения

Способ определения температуры насыщения пара электропроводных жидкостей, 516950

A èìðèòãë íîчу юры&ру

Подписное

Тираж Ip2g

Изд М 126

Заказ 6295

Филиал ППП "Патент", г. У на ород, ул. Проектная, 4 например, пара щелочного металла, основанный на термометрии конденсата, о т» личающийся тем,что,сцелью расширения диапазона температур и давлений при измерении искомого параметра, предварительно создают условия для са мопроизвольного установления равновесия

8 жидкой и паровой фаз в полости датчика путем установления гоадьента температуры в жидкой фазе и измеряют температуру от крытого поверхностного слоя конденсированной фазы в режиме постоянных в процессе измерения параметров пара в полости дат чика.