Устройство для определения точки росы газов

.ото.к; Р А Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23,1080 Ю,Г. Володин, А,С. Галушкин, В,Х. Гатауллин, В,С, Дмитриев,М.Е. Долгин, С,Н, Павлов, А,А, Прохоров, М,Г. Рогульченко,В,П, Сборец и А,Г, Шехтман(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ РОСЫ ГАЗОВ 1 О 15 20 25 30 Изобретение относится к измерениювлажности газов и может быть использовано для контроля влажности сжатых газов в системах газоснабжения,в производстве при обеспечении требуемых технологических процессов идругих областях техники, где исполь.зуются кондиционные по влажностигазы,Известно устройство, котороесодержит измерительный стержень,один конец которого охлажден, а другой находится при комнатной температуре, При этом вдоль стержня создается градиент температур, так чтогазовый поток, протекающий вдольстержня в сторону хладагента, постоянно охлаждается и содержащиеся внем пары воды конденсируются насоответствующем участке предварительно отградуированного по температуре измерительного стержня 1,Основным недостатком этого устройства является невысокая точностьизмерений вследствие зависимостиучастка выпадения конденсата оттемпературы и скоростного напораанализируемого газаНаиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для определения точки росы газов, содержащее измерительную трубку с устройством охлаждения, трубопроводы анализируемого газа и отводящий, Внутри измерительной трубки проходит хладагент, предварительно охлаждаемый в криостате, Сверху измерительной трубки размещен корпус из прозрачного материала, снабженный перегородками для формирования потока подаваемого анализируемого газа. Перепад температур вдоль измерительной трубки создается за счет теплообмена с анализируемым газом и окружающей средой, при этом контроль температур по длине измерительной трубки осуществляется набором термопар 21Основные недостатки заключаются в том, что ступенчатый градиент температур вдоль измерительной трубки не позволяет достаточно точно определять температуру границы образования конденсирования фазы, температура анализируемого газа не регулируется, вследствие чего возникает погрешность, обусловленная градиентом температур между измерительной трубкой и анализируемым газом, невозможно измерить градиент температур на концах5 10 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 65 измерительной трубки для повышенияточности и расширения диапазонаизмерений, перегородки корпуса способствуют турбулизации анализируемого газа, что приводит к размывуграницы конденсированной фазы,Цель изобретения - повышениеточности независимо от параметрованализируемого газа, быстродействияи расширение диапазона измерений.Цель достигается тем, что в устройстве для определения точки росыгазов, содержащем измерительнуютрубку с устройством охлаждения,трубопроводы анализируемого газа иотводящий, устройство охлаждениявыполнено в виде трубопровода,соосно размещенного внутри измерительной трубки и снабженного дросселем у ее тупикового конца, атрубопровод анализируемого газаразмещен внутри отводящего трубопровода и в месте выхода .к измерительной трубке выполнен под угломк ней,Измерительная трубка снабженаэлементами для регулируемого термостатирования, поддержания необходимых температур на ее концахСоосное размещение трубопроводаустройства охлаждения внутри измерительной трубки с дросселем у еетупикового конца позволяет получитьлинейный градиент температур вдольобразующих измерительной трубки, Приэтом граница образования кондесированной фазы перпендикулярна к осиизмерительной трубки, что исключаетнеопределенность в измерении точкиросы,Размещение трубопровода анализируемого газа внутри трубопровода,отводящего охлажденный гаэ, с дросселями для регулирования температуры анализируемого газа позволяетсвести к минимуму градиент влаги,который существенно влияет на положение границы конденсированной фазы.Размещение трубопровода анализируемого газа в месте выхода к измерительной трубке под углом обеспечивает ламинарный поток анализируемого газа и длительный контакт сизмерительной трубкой, позволяетполучить четкую и ровную границуконденсирочанной фазы и тем самымисключить неопределенность в измерении точки росы.Снабжение измерительной трубкиэлементами для регулируемого термостатирования и поддержания необходимых температур на ее концах позволяет значительно повысить точностьизмерений, так как при этом возможноиспользование метода вилки сразницей температур на концах измерительной трубки 1-2 С.На чертеже привецен вариант устройства,Устройство состоит из теплообменников 1 и 2, измерительной головки3, блока 4 регулирования и поддержания температур на концах измерительной трубки (стержня), пневмоарматуры и показывающих приборов,Внутри измерительной головки раз"мещена измерительная труба 5 с зеркальной боковой поверхностью и тупиковым концом, электронагревательныеэлементы 6 и 7, являющиеся источниками тепла, датчики 8 температуры,устройство охлаждения, представляющее собой трубопровод с дросселем 9,Наблюдение за появлением конденсированной фазы на измерительной трубке осуществляют через смотровоестекло 10 с помощью микроскопа .11,Для подсветки предусмотрена лампочка12. Газ для охлаждения измерительнойтрубки подается через вентиль 13,теплообменник 2, трубопровод с дросселем 9, а затем через теплообменники 2, 1 и дроссельный вентиль 14 навыход из устройства.Устройство работает следующимобразом,Анализируемый газ подается черезвентиль 15 и теплообменник 1 на измерительную трубку и далее на выходиз устройства через вентиль 16 иротометр 17, Регулирование температуры анализируемого газа осуществляется за счет дроссельного вентиля 14 при выбранном дроссельномотверстии на выходе теплообменника1, Точка росы анализируемого газаизмеряется как температура зеркальной поверхности измерительной трубки на границе выпадения конденсированной фазы воды. Повышение точностизамеров достигается последовательнымзацанием температур на фхолодноми теплом концах трубки, болееблизких к действительному значениюточки росы газа, определенному первоначально при более большом перепаде температур на концах измеритель-ной трубки, При этом граница выпадения конденсированной фазы поддер"живается в поле зрения., Для измерения точки росы газа с требуемойточностью необходимо подать гаэ наохлаждение измерительной трубки,подать анализируемый газ, задатьс помощью блока автоматики необходи.мый перепад температур на Концахизмерительной трубки. и по границевыпадения конденсата ориентировочно определить точку .росы газа;задать на концах измерительной трубки температуры, более близкие кдействительному значению точкн росы (в зависимости от требуемойточности дроссельным вентилем 14установить температуру анализируемого газа на.входе в измерительнуюголовку,равную температуре фтеплого конца трубки), по границе773483 Формула изобретения акаэ 7492/55 Тираж 1019 Подписно ИПИ Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна конденсата определить точку. росыгаза.Технико-экономический эффектизобретения заключается в значительном (в несколько раэ) повышенииточности измерения влажности газов,повышении эксплуатационных свойств,так как время, необходимое для проведения измерения влажности газа,существенно сокращается (в 2-5 раз),уменьшение габаритов и веса устройства, в возможности измерения влажности газов непосредственно под,рабочим давлением и использованияустройства как в лабораториях, таки в полевых условиях,Устройство для определения точкиросы газов, содержащее измерительную трубку с устро"ством охлаждения, трубопроводы анализируемогогаза и отводящий, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности, быстродействия и расширениядиапазона измерений, устройство охлаждения выполнено в виде трубопровода, соосно размещенного внутри измерительной трубки и снабженногодросселем у ее тупикового конца, атрубопровод анализируемого газаразмещен внутри отводящего трубопровода и в месте выхода к измерительной трубке выполнен под углом кней. 15 Источники ийформацни,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии У 23319,кл. 113 С 1 опублик. 1968.2, Патент США Р 3589169, кл.73-23,опублик, 1971 (прототип) .