Тепловой расходомер

Союз СоветскихСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАИИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 ц 932241ао делан изабретеиий и еткрытв 112) Авторы изобретения 1) Заявител 511) ТЕП)10 Ой РАСХОДОМ Изобретение относится к измерениюрасхода газа и жидкостей и может бытьиспользовано в энергетической, газовой и др. отраслях промышленности.Известны расходомеры с тепловымпреобразователем, выполненным в виденагревателя и термочувствительных элементов, установленных до и после нагревателя. Принцип действия известныхрасходомеров основан на зависимостиот скорости потока разности среднихтемператур всего или части потока,создаваемой нагревом его постороннимисточником энергии 1.13.Наиболее близким к предлагаемому15является тепловой расходомер, содержащий О-образный измерительный участок трубопровода с расположеннымина прямых участках преобразователями расхода, каждый из которых выполнен в виде нагревателя и термочувствительных элементов, установленных дои после нагревателя и мостовую изме.рительную схему21,Однако известными расходомерами затруднительно осуществлять измерение больших расходов высокотемпературных потоков жидкостей и газов,Цель изобретения - повышение надежности и достоверности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в тепловом расходомере, содержащем О-образный измерительный участок трубопровода с расположенными на прямых участках преобразователями расхода, каждый из которых выполнен в виде нагревателя и термочувствительных элементов, установленных до и после нагревателя и мостовую измерительную схему, нагреватель выполнен в виде тепловой трубы, зона конденсации которой расположена на одном прямом участке О-образного трубопровода, а зона испарения - на другом прямом участке, причем каждая зона тепловой трубы снабжена двумя термочувствительными элементами, один из которых размещен на стенке внутри,Р 32241 Формула изобретения 3а другой вне тепловой трубы, термочувствительные элементы каждой зонывключены дифференциально,На фиг. 1 представлена схема теплового расходомера; на Фиг. 2 - пример расположения тепловой трубы втрубопроводе,Расходомер состоит из 0-образного .участка трубопровода 1 с контролируемым потоком 2. В трубопровод 1 Овмонтирована тепловая труба .3 с термочувствительными элементами 4, закрепленными на внешней и внутреннейстороне теплопередающей стенки 5 тепловой трубы и соединенными дифферен,циально. Для контроля за тепловымвоздействием на поток внутри трубопровода помещены два термочувствительных элемента б, подключенные к мостовой измерительной схеме 7, В мосто О. вую схему включены также термочувствительные элементы 4, установленныена стенках тепловой трубы. На измерительном участке трубопровода размещен теплообменник 8, при этом испарительная и конденсационная зонытепловой трубы расположены до и после теплообменника. Конструкция тепловой трубы (фиг. 2)выполнена в видедвух отрезков двойного трубопроводатипа "труба в трубе" 9, соединенныхмежду собой транспортным участком 10.На наружной стенке внутренней трубыкаждого трубопровода наложен фитиль,11, выполненный в виде двойного плос 35кого жгута, либо артериального типа. Тепловой расходомер работает сле" дующим образом.Тепловая труба оказывает постоян 40 ное тепловое воздействие на контролируемый поток 2. Тепловая мощность, отводимая из контролируемого потока, определяется при помощи дифференциально включенных термочувствительных45 элементов 4 согласно соотношению0= ВТЕ3.Ь(1) где- теплопроводность материаластенки тепловой трубы;Б - толщина стенки, тепловой тру- обы;Ь Т " перепад температур на стенкетепловой трубы (определяется при помощи термочувствительных элементов 4);55Г - площадь поверхности тепловойтрубы, расположенной в контролируемом потоке. Охлаждение контролируемого потокаопределяется при помощи дифференциальновключенных термочувствительныхэлементов Ь согласно выражениюЛ (2)Ргде Я - тепловая мощность, выводимаяиз контролируемого потока;- удельная теплоемкость средыконтролируемого потока;С - расход контролируемой среды.Обьединяя Формулы (2) и (1), получаем выражение для расхода контролируемого потокаТ дТС= - . - =К - ) (3)ФСР м д1 Ггде К = -- постоянная величина дляХрзаданного диапазона изменения теплоФизических параметров контролируемогопотока,Напряжение с термочувствительныхэлементов подается на мостовую схему , которая приходит в равновесиепри положении ползунка реохорда продтпорциональном отношению - . ПоэтодФму, отградуировав шкалу реохорда сучетом величины К, получим показанияприбора в единицах расхода контролируемого потока.При использовании предлагаемогорасходомера в энергетических установках, где обычно имеется большоеколичество трубопроводов со средами при различных температурах, длятеплового воздействия на контролируемый поток целесообразно второйконец тепловой трубы разместить втрубопроводе со средой, имеющей температуру, отличную от температурыконтролируемой среды.Тепловой расходомер данной конструкции позволит увеличить точность,достоверность и надежность измерения расхода контролируемого потоказа счет двойного контроля. Тепловой расходомер, содержащий 0-образный измерительный участок трубопровода с расположенными на прямых участках преобразователями расхода, каждый из которых выполнен в виде нагревателя и термочувствительных элементов, установленных до и после нагревателя, и мостовую измерительную схему, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности измерения, нагреватели выполнены ввиде тепловой трубы, зона конденсации которой расположена на одномпрямом участке О-образного трубопровода, а зона испарения. - на другомпрямом участке, причем каждая зонатепловой трубы снабжена двумя термочувствительными элементами, один изкоторых размещен на стенке внутри, а 932241 бдругой - вне тепловой трубы, термочувствительные элементы каждой зонывключены дифференциально.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коротков П.А, Тепловые расходомеры, Л нМвшиностроениефф, 1969с. 53-54.2. Авторское свидетельство СССРо й 428216, кл.01 Г 1/68, 1972