Устройство для измерения расхода тепла Советский патент 1985 года по МПК G01K17/16 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам дли измерения количества тепла, потребляемого промьшшенными предприятиями, организациями, жилыми домами, отдельными квартирами и т.п. Известно устройство для измерения расхода тепла, содержащее термочувствительные элементы, установленные на входе и выходе теплообменника, расходомер теплоносителя и электронную схему, производящую операцию умножения сигналов, пропорциональных расходу теплоносителя и его разности температур f1J. Недостатком такого устройства является сложность конструкции. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является, устройство для измерения расхода тепла, содержащее теплообменник с входным и выходным трубопроводами, клапан пос тоянного расхода, установленный на обводной трубке, соединяющей входно трубопровод теплообменника с выходным, и дифференциальный термоэлектрический преобразователь, соединенн через интегратор с блоком регистрадни З. Недостатком известного устройств является невысокая точность измерения . Цель изобретения - повьшение точ ности измерения. Поставленная цель достигается тем что в устройство.;1ля измерения расхода тепла, содержащее теплообменник с входным и выходным трубопрово дами, клапан постоянного расхода, у тановленный на обводной трубке, сое диняющей входной трубопровод теплообменника с выходным,дифференциаль ный термоэлектрический преобразователь, соединенный через интегратор, с блоком регистрации, введен измерительный теплообменник типа труба в трубе, внутренний теплообменный элемент которого образован отрезком выходного трубопровода основного те лообменника, а рабочие спаи дифференциального термоэлектрического пр образователя размещены на входе и вьзходе внешнего теплообменного элемента, включенного в разрыв обвод:ной трубки. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит основной теплообменник 1 (теплообменник потребителя), его входной 2 и выходной 3 трубопроводы, обводную трубку 4, клапана постоянного расхода 5, установленный на обводной трубке 4, дифференциальный термоэлектрический преобразователь (термопары) 6,соединенный через интегратор 7 с блоком регистрации 8 и измерительный теплообменник 9 типа труба в трубе, внутренний теплообменньш элемент которого образован отрезком выходного трубопровода 3, а внешним теплообменным элементом является рубашка 10, включенная в разрыв обводной трубки 4. Обводная трубка 4 соединяет входной 2 и выходной 3 трубопроводы теплообменника 1. Рабочие спаи дифференциального термоэлектрического преобразователя 6 размещены на входе и выходе внешнего теплообменного элемента 10. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Часть теплоносителя из входного трубопровода 2 через клапан 5 поступает самотеком по трубке 4 в рубашку 10, откуда по трубке 4 возвращается в поток теплоносителя. Клапан 5 стабилизирует расход теплоносителя через измерительный теплообменник 9, Теплоноситель, имекндий на входе в рубашку 10 температуру, равную температуре во входном трубопроводе 2, проходя через измерительный теплообменник 9, охлаждается. Разность температур на входе и выходе внешнего теплообменного элемента 10 измерительного теплообменника 9, измеренная посредством термопар 6, пропорциональна количеству потребляемого тепла в теплообменнике потребителя 1. Выходной сигнал термопар 6 интегрируется и поступает в блок 8 регистрации. С целью получения максимальной чувствительности (максимального изменения термо-ЭДС термопар на единицу потребляемого тепла) необходимо, чтобы разность температур на входе и выходе внешнего теплообменного элемента 10 была максимальной. Для этого температура на его выходе при максимальном потреблении тепла должна

J1

незначительно отличаться от температуры на выходе теплообменника 1 .

Учитывая, что падение температут)ы внутри рубашки 10 от ее входа к выходу происходит по линейному закону, а также пренебрегая ростом температуры вдоль внутреннего теплообменного элемента из-за малого расхода теплоносителя через рубашку 10 по сравнению с его-расходом через внутренний теплообменный элемент, зависимость выходного сигнала термопар 6 от величины расхода теппа остается практически линейной в достаточно ши444

роком диапазоне температуры и расхода теплоносителя.

Отсутствие в устройстве вращающихся деталей обеспечивает высокую

надежность его работы. Расход теплоносителя через внешний теппообменный элемент измерительного теплообменника составляет доли процента его расхода через теплообменник потребителя, чем обеспечивается высокая чувствительность и точность измерения, поскольку при этом достигается зиа- . читепьная разность температур на входе и выходе внешнего теплообменного

элемента даже при незначительном общем потоке теплоносителя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛА, содержащее теплообменник с входным и выходным трубопроводами, клапан постоянного расхода, «установленный на обводной трубке, соединякщей входной трубопровод теп2 I КЕСОЮЗЙДЯ 13 13 ТЕХ1|}М ; ША 5 МША лообменника с выходным, дифференциальный термоэлектрический преобразователь, соединенный через интегратор с блоком регистрации, отлич-ающ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен измерительный теплообменник типа труба в трубе, внутренний теплообменный элемент которого образован отрезком выходного трубопровода основного теплообменника, a рабочие спаи дифференциального термоэлектрического преобразователя размещены на входе и выходе внешнего теплообменного элемента, включенного в разрыв обводной трубки. 3 Ю со 00 4ib 4