Устройство для измерения температуры и давления насыщенного пара высококипящих жидкостей

О П И С А Н И Е 111) 49 Ю 58ИЗОБРЕТЕНИЯ Сове Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Опубликовано 0 енный комите ГасударСовета ннистров СС(53) УДК 531 787(088 8 1.75, Бюллетень41 изобретенийкрытнй по дела Дата опубликования описания 26.02.7В. Н. Проскуринчно-исследовательский энергетичеим. Г. М. Кржижановского ий тит т енныи н(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ВЫСОКОКИПЯ 1 ЦИХ ЖИДКОСТЕЙь изобретения - повысит тя давления и температу точность из асы енног Изобретение относится к области измерительной техники и может использоваться для измерения температуры и давления насыщенного пара жидкостей при проведении научноисследовательских работ и в промышленной 5 практике.Известно устройство для измерения температуры и давления насыщенного пара высоко- кипящих жидкостей, которое содержит перевернутый вверх дном стакан, установленный 10 на дне сосуда с исследуемой жидкостью, введенную в этот стакан гильзу с термопарой, экранирующий гильзу стакан с отверстием в стенке вблизи дна и электрический нагреватель. Термопарой измеряется температура на сыщенного пара, который при кипении жидкости поступает в перевернутый стакан и конденсируется в нем из-за отвода тепла к недо- гретой до кипения жидкости снаружи стакана. Давление насыщенного пара в перевернутом 20 стакане определяется как сумма измеряемого давления инертного газа над столбом жидкости и расчетной величины гидростатического давления жидкости на уровне нижнего края перевернутого стакана. 25Величина гидростатического давления определяется расчетным путем по известному количеству исследуемой жидкости в сосуде, ее плотности и геометрическим размерам измерительного устройства. Для точного расчета не обходимо также знать зависимость плотности жидкости от температуры и давления, которая не всегда известна, и измерять распределение температур по высоте столба жидкости, что увеличивает объем проводимых измерений. Кроме того, точность определения гидростатического давления ограничивается следующим обстоятельством. Некоторое количество жидкости из кольцевого зазора между стенками перевернутого стакана и сосуда вытесняется паровыми пузырями и в объем жидкости, расположенный над перевернутым стаканом, что вызывает увеличение гидростатического давления, которое не представляется возможным определить расчетным путем. мерен рун щ о пара.Эта цель достигается тем, что устройство содержит дополнительный стакан, диаметр которого равен диаметру перевернутого стакана, а высота превышает высоту столба исследуемой жидкости, при этом стаканы установлены соосно и жестко соединены своими днищами, а дополнительный стакан заполнен материалом с низким коэффициентом теплопроводности, например кварцевым песком.На чертеже изображена принципиальная схема устройства.Устройство содержит сосуд 1 с исследуемой жидкостью, диаметр которого одинаков по всей высоте. В нижней части столба жидкости расположен перевернутый вверх дном стакан 2, в который введены гильза 3 с термопарой 4 и экран 5, стенка которого имеет отверстие вблизи дна для слива жидкости. С дном перевернутого стакана 2 герметично соединен дополнительный стакан 6, диаметр которого равен диаметру стакана 2 (д = 4).Дополнительный 6 и перевернутый 2 стаканы расположены соосно. Под дном сосуда 1 расположен электрический нагреватель 7. Дополнительный стакан 6 заполнен материалом 8, имеющим низкую теплопроводность, например кварцевым песком,Устройство работает следующим образом. При разогреве жидкости до кипения под нижним краем стакана 2 насыщенный пар заполняет этот стакан, а из экрана 5 жидкость сливается через отверстие в стенке. Так как столб жидкости нагревается снизу, а от верхней части тепло отводится, то кипение под нижним краем стакана 2 происходит при недогреве столба жидкости до кипения. Недо- грев жидкости вызывает конденсацию пара в стакане 2, интенсивность которой варьируется путем изменения степени недогрева жидкости. Это достигается благодаря изменению количества подводимого к жидкости тепла от нагревателя 7. Заполнение стакана 2 насыщенным паром и достижение равновесия определяется по установлению постоянной температуры, измеряемой термопарой 4, при постоянном давлении инертного газа над поверхностью столба жидкости в сосуде 1 и переменной мощности эл ктрического нагревателя 7.Давление насыщенного пара в стакане 2 определяется по равному ему значению суммы измеряемого давления инертного газа и гидростатического давления столба жидкости на уровне нижнего края перевернутого стакана 2, Величина гидростатического давления уН (где у - уд, вес жидкости; Н - высота столба 5 жидкости) равна частному от деления весаисследуемой жидкости на величину площади поперечного сечения столба жидкости,Низкотеплопроводный материал 8 уменьшает радиальный тепловой поток от гильзы 3 к 10 недогретой жидкости снаружи дополнительного стакана 6, что уменьшает отвод тепла по гильзе 3 из перевернутого стакана 2, увеличивая тем самым точность измерения температуры насыщенного пара в перевернутом ста кане 2,Предмет изобретения201. Устройство для измерения температурыи давления насыщенного пара высококипящих жидкостей, например жидких металлов, содержащее сосуд с исследуемой жидкостью, нагре ватель и погруженный в жидкость перевернутый стакан, в котором размещены гильза с тсрмопарой и экран, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения давления, оно снабжено дополнительным ста каном, диаметр которого равен диаметру перевернутого стакана, а высота превышает высоту столба жидкости, при этом стаканы установлены соосно и жестко соединены своимиднищами.35 2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что, с целью повышения точности измерения температуры насыщенного пара, дополнительный стакан заполнен материалом, имеющим низкую теплопроводность, например 40 кварцевым песком.// даюуСоставите Поле Т. К Изд, Мо 141 сударственно по делам из Москва, 5 КТираж 902овета Министров ССткрытийаб., д. 4/5 Подписное пография, пр. Сапунова,Запалиеспйуглиана едактор В. фельдман аказ 186/3ЦНИИПИ комитет бретений Раушска насосу тет со. а изме а 5 пенаи га газа