Устройство для непрерывного измерения теплоты сгорания газообразных и жидких топлив

(19)1)5 6 01 И 25/32 К 17/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ЕНИ К АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТ 065/25.92. Бюл. М 23нградский технологический инстиильной промышленностиСоловьев, А. П. Волков, В. А. Рыков уринов75(088.8)рское свидетельство С10, кл. 6 01 И 25/32, 19рское свидетельство С94, кл. 6 01 И 25/32, 19 ССР83.ССР84. Изобретение относится к теплофизическим измерениям свойств веществ и может быть использовано в теплоэнергетике, различных отраслях промышленности, использующих теплоту сгорания жидких и газообразных топлив, а также при научных исследованиях,Известно устройство для непрерывного измерения теплоты сгорания горючих газов, содержащее адиабатическую оболочку, внутри которой установлены сравнительная ячейка с источником тепла, измерительная ячейка с гаэогорелочным узлом, охваченным рекуперативным теплообменником поверхностного типа и датчиками температуры, расположеннымии в местах входа горючего газа, окислителя и выхода продуктов сгорания, тепловой мост, выполненный в виде оболочки, изотермический блок, выполненный в виде замкнутой камеры и находящийся в контакте с ячейками через тепловой мост, преобразователя теплового потока, соединенные без(21) 4792 (22) 15.02 (46) 23.06 (71) Лени тут холод (72) В, И. и С. Г. Ш (53) 536.2 (56) Авто В 11242Авто В 11602 НИЕ ИЗОБРЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ ТОПЛИВ(57) Использование: теплофизические измерения свойств веществ, Сущность изобретения; устройство имеет тепловую связь с . иэотермической оболочкой через тепловые мосты, причем с одной стороны они неразьемно присоединены к ячейкам, связывая их попарно, а с другой стороны - к иэотермическому блоку. Последний выполнен иэ материала с теплопроводностью, в 15-25 раэ большей, чем у материала теплового моста, 1 з.п. ф-лы, 1 ил,азаров с боковыми поверхностями измериельной и сравнительной ячеек и связанные электрически с входом системы автоматического регулирования теплового потока, выход которой соединен с источником теплоты, Кроме того, устройство имеет блок подготовки и подачи рабочей смеси к измерительной ячейке,Недостатком устройства является низкая точность измерения вследствие пространственной неоднородности температурных полей ячеек при калибровке и рабочем измерении. Величина погрешности измерения при этом может достигать порядка 40, а при длительной непрерывной работе доходить до 8.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для непрерывного измерения теплового сгорания горючих газов, содержащее блок подготовки и подачи топлива и окислителя, адиабатическую оболочку с установленными в ней.сравнительнойячейкой с источником теплоты и измерительной ячейкой с горелочным узлом, изотермическим блоком, находящимся вконтакте с ячейками через тепловые мосты,связанные с расположенными на торцевыхповерхностях ячеек верхними и нижними металлическими пластинами, попарно соединенными между собой через преобразователитеплового потока, электрически связанными свходом системы автоматического регулирования теплового потока, выход которой соединенс источником теплоты.Недостаток известного устройства - потеря точности измерения иэ-за нестабильности термических сопротивленийтепловых мостов и разбалансировки тепловой схемы калориметра, Последнее объясняется релаксацией крепежных винтов,присоединяющих тепловые мосты к изотермическому блоку и ячейкам калориметра, атакже старением материалов, иэ которыхизготовлены тепловые мосты.Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство для непрерывного измерения теплоты сгорания газообразных и жидких топлив содержит замкнутый жесткийкаркас 1 с ребрами 2 воздушного охлаждения, который соединен с тепловыделяющими спаями полупроводниковой батареи 3,теплопоглощающие спаи которой находятся в тепловом контакте с изотермическимблоком 4, изготовленном из меди. К последнему при помощи крепежных винтов присоединены тепловые мосты 5, изготовленныеиз нержавеющей стали и связанные с медными пластинами 6, установленными наторцевых поверхностях измерительной 7 исравнительной 8 ячеек, Противолежащие металлические пластины измерительной и сравнительной ячеек соединены попарно междусобой без зазоров через преобразователи 9теплового потока типа МИД, электрически связанные с входом системы 10 автоматического регулирования теплового потока(САРТП), выход которой электрически связанс электронагревателями 11 и 12.Измерительная ячейка в своей нижнейчасти соединена с блоком 13 подготовки иподачи исследуемого топлива и окислителя,Топливо подается с помощью патрубка 14,й Окислитель - с помощью патрубка 15. Продукты сгорания отводятся через патрубок16, Внутри измерительной ячейки расположен горелочный узел 17. Свободное пространство внутри каркаса занятоадиабд 1 ической оболочкой 18, 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 Термоэлектрические батареи и измерители теплового потока устанавливаются так, . чтобы обеспечить хороший тепловой контакт. При сборке калориметра контактные поверхности тепловых мостов 5 по своему периметру 9 припаяны к металлическим пластинам 6. Металлические пластины и иэотермический блок выполнены из материал с тепло и роводностью, в 15-25 раз превышающей теплопроводность тепловых мостов.Устройство работает следующим образом.Исследуемое топливо и окислитель непрерывно при помощи блока 13 подаются по патрубкам 14 и 15 в измерительную ячейку 7, где с помощью горелочного узла 17 осуществляется процесс полного сжигания исследуемого топлива с выделением теплоты Ох, после чего продукты сгорания охлаждаются в ячейке примерно до температуры входа топлива и окислителя и отводятся в атмосферу через патрубок 16,Одновременно с появлением тепловых потоков между ячейками на входы САРТП 10 поступают электрические сигналы, пропорциональные соответствующим тепловым потокам, пронизывающим измерители теплового потока, после чего САРТП включает в работу электрические нагреватели 11 и 12 и поддерживает их тепловые мощности так, что электрические сигналы от измерителей теплового потока практически равны нулю, т.е. От = О. Тогда искомая величина СЬ определяется суммарной мощностью электронагревателей 11 и 12,Формула изобретения 1, Устройство для непрерывного измерения теплоты сгорания газообразных и жидких топлив, содержащее блок подготовки и подачи топлива и окислителя, адиабатическую оболочку с установленными в ней сравнительной ячейкой с источником теплоты и измерительной ячейкой с горелочным узлом, иэотермическим блоком, находящимся в контакте с ячейками через тепловые мосты, связанные с расположенными на торцовых поверхностях ячеек верхними и нижними металлическими пластинами, попарно соединенными между собой через преобразователи теплового потока, электрически связанными с входом системы автоматического регулирования теплового потока, выход которого соединен с источником теплоты в сравнительной ячейке, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, тепловые мосты с одной стороны неразьемно присоединены к металлическим пластинам, а с другой стороТиражвенного комитета и 113035, Москва, Жписноеоткрытиям при ГКНТ С, 4/5 оизводственно-издательский комбинат"Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 ны - к изотермическому блоку так, что каждая из верхних и нижних пластин соединена с последним через одну общую поверхность контакта, при этом металлические пластины и изотермический блок выполнены из материала с теплопроводностью, в 15-25 раз превышающей теплопроводность тепловыхмостов,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что металлические пластины и иэо 5 термический блок выполнены из меди, атепловые мосты - из нержавеющей стали,