Устройство для измерения энтальпиивысокотемпературного гетероген-ного потока газа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТЕУ р11851228 (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 524979 (22) Заявлено 01 1079 (21) 2827314/18 25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (5!)М. Кл.з . G 01 N 25/20

Государствеииый комитет

СССР ио депам изобретений и открытий (53) УДК 536.6 (088.8) Опубликовано 300781 Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 300 81

Ю.Н.Воронцов, О.В.Иноземцев и А.С.Серг в (72) Авторы изобретения

1" - V, Государственный научно-исследовательски энергетичеСййй " 1 институт им. Г.М. Кржикановского (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНТАЛЬПИИ

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ГЕТЕРОГЕННОГО

ПОТОКА ГАЗА

Изобретение относится к теплофи, зике и может быть использовано для определения температуры гетерогенно- го потока газа путем измерения его энтальпии в широком диапазоне скоростей, включая сверхзвуковую.

По основному авт. св. 9 524979 известно устройство.для измерения энтальпии высокотемпературных газовых потоков, состоящее из двух охлаждаемых газоотборных трубок, имеющих общее газозаборное отверстие. Хладагент подают к рубашкам охлаждения гаэоотборных трубок и разделяют на два равных потока. Дифференциальйая термопара установлена на выходах иэ рубашек охлаждения газоотборных трубок. Охлаждение организуют так, чтО отбираемый газ охлаждается практически до температуры хладагента. Газ отбирают поочередно через одну и через другую газоотборные трубки. Энтальпию определяют по формуле

СРС (дт„-АТ ) (g ) 25

4G где G, и СР -суммарный расход хладагента и его теплоемкость; 30

G — р исход от бираемо го газа; аТ .и аТ вЂ” показания дифференциальной термопары при отборе газа через каждую иэ газоотборных трубок (1 j г

Однако данное устройство малопригодное для работы в гетерогенных потоках, так как газозаборное отверстие быстро забивается частицами днеперсной фазы, а расход отбираемого газа при этом падает, что ведет к большой погрешности измерения °

Цель изобретения — повьааение точности при работе устройства в гетерогенных потоках.

Указанная цель достигается тем, что в заборном отверстии установлен полый цилиндр со сквозным отверстием, выполненным по его диаметру и расположенным параллельно направлению газового потока, причем к торцам полого цилиндра присоединены заборные трубки, каждая из которых снабжена подводом хладагента, а диаметр заборных трубок, по крайней мере,в два раза больше внутреннего диаметра полого цилиндра.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство на фйг. 2— !

851228

4 схема течения газа в отверстиях цилиндра.

Устройство включает две газоотборные трубки 1, заключенные в рубашки 2 охлаждения. Трубки 1 и 2 по торцу припаяны к втулке 3, Между рубашкой и трубкой расположены разделительные, трубки 4. Подвод хладагента осуществляется через патрубки 5, а отвод— через патрубки,б, в. которых размещена дифференциальная термопара 7.Газоотборные трубки скреплены с полым ци« линдром 8. Цилиндр 8 входит во втулку,3 и тем самым соединяет газоотборные трубки в единую конструкцию. B цилиндре имеются перекрещивающиеся сквозные отверстия по оси и поперек цилиндра. На выходе из газоотбориых трубок установлены масляные ловушки 9 для твердых частиц.

Для измерения энтальпии гетерогенного потока газа, например, уэ камеры сгорания, работающей на угле, зонд располагают поперек потока так, чтобы ось сквозного канала в цилиндре 8 совпадала с направлением потока газа.

Определение энтальпии .производится так же, как и с использованием известного устройства, т.е. измеряются разность температур Т и

ÀÒ на выходах из рубашек охлаждения газоотборных трубок при отборе через одну и через другую трубки, расход газа G и расход хладагента

G, после чего энтальпия определяется по формуле (1).

В предлагаемом устройстве гаэоотборный тракт в районе газоэаборного отверстия не зашлаковывается,поскольку при температуре поверхности цилиндра, близкой к температуре.жидкотекучести шлака, на цилиндре не образуется твердых шлаковых отложений, приводящих к закупорке газозаборного отверстия. Нужную температуру цилиндра поддерживают выдвиганием его из охлаждаемой втулки 3. При такой температуре.по каналам цилиндра течет тонкая шлаковая пленка. Для того, чтобы шлак не застыл при переходе на поверхности охлаждаемой втулки и газоотборной тр))бки, в месте перехода сделано внезапное расширение,канала, в результате чего в этом месте ,образуются возвратные потоки газа, {вихри), которые охлаждают пленку шлака, срывающуюся со среза отверстия в полом цилиндре. При отношении диаметров отверстий в трубке и в цилиндре, равном 1,4, расход отбираемого газа сразу начинает падать и устройство забивается шлаком за 2 мин, а при отношении, равном 2 — за 10 мин, причем в течение двух минут расход практически не меняется, чего вполне достаточно для производства измерений.

Кроме того, газ, отбираемый из сквозного канала в газоотборные трубки меняет csoe направление на 90 а крупные капли шлака, обладающие

15 большей инерцией, чем гаэ, не могут быстро изменить направление движения и пролетают по каналу насквозь. В результате отбираемый газ частично очищается от шлака, 20 Таким образом, предлагаемая конструкция калориметрического зонда позволяет работать длительное время при постоянном расходе отбираемого газа в гетерогенных потоках (например в

25 продуктах сгорания угля), что необходимо для измерения энтальпии этого газа с той же точностью, что и в гомогенных потоках.

30 формула изобретения

Устройство для измерения энтальпии высокотемпературного гетерогенного потока газа по авт.св. Р 524979, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при работе в гетерогенных потоках, в заборном отверстии установлен полый цилиндр со сквозным отверстием, выполненным

40 по его диаметру и расположенным параллельно направлению газового потока, причем к торцам полого цилиндра присоединены заборные трубки, каждая иэ которых снабжена подводом хлад4 агента, а диаметр заборных тРубок, по крайней мере, в два раза больше внутреннего диаметра полого цилиндра.

Источники информации, принятые во в%имание при экспеРтизе

1. Авторское свидетельство СССР

9524979, кл. G 01 K 17/02, 1976.

851228

Составитель A.Âîëêîâ техредA. А

Корректор С. Щомак

Редактор И.Михеева

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ РосударСтвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6341/бО

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4