Датчик теплового эквивалента газа Советский патент 1962 года по МПК G01N25/16 

Известны приборы для измерения тепловых потоков и, в частности, для измерения «индекса Воббе. В известных приборах имеются две коаксиальные трубы. Отличие предлагаемого датчика состоит в том, что две коаксиальные трубы жестко связаны между собой одними концами и служат одновременно для термокомпенсации измеряемого параметра.

Датчик для определения теплового эквивалента газа конструктивно выполнен в виде двух коаксиальных трубок, жестко соединенных между собой нижними концами. Верхний конец внешней трубки жестко соединен с основанием, а на верхнем конце внутренней трубки насажена система сопло-заслонка, причем заслонка выполнена в виде микрометрического винта, которым измеряется зазор между соплом и заслонкой. Тепло, образующееся при сгорании газа, нагревает трубки, а их удлинение от нагревания пропорционально калорийности газа и обратно пропорционально квадратному корню из удельного веса газа.

Схема прибора изображена на чертеже.

Прибор состоит из двух основных частей, одна из которых регулирует расход газа, поступающего в горелку, а другая определяет тепло, образующееся при сгорании этого газа.

Испытуемый газ проходит через очистные фильтры (на схеме не показаны) и поступает в регулятор 1 давления колокольного типа с ртутным заполнением, после которого остаточное давление газа составляет 25-30 мм вод.ст. Затем газ поступает в регулятор 2 давления с глицериновым заполнением, который поддерживает давление газа 12 мм вод. ст. с высокой точностью, после чего поступает в эжектор горелки 5 и давление его падает.

Воздух, необходимый для сгорания газа, инжектируется горелкой из окружающей среды через кожух чувствительного элемента 4.

jYo 145027-2Тепло, образующееся при сгорании газа, нагревает дифференциальные трубки 5 чувствительного элемента и теряется в окружающую среду.

При изменении температуры окружающей среды обе трубки удлиняются так, что дифференциальное удлинение их равно нулю.

Дифференциальные трубки жестко соединены нижними концами друг с другом. Верхний конец внешней трубки жестко соединен с основанием (базисной плоскостью) 6, на верхнем конце внутренней трубки насажена головка с соплом 7 элемента сопло-заслонка. Заслонкой служит микрометрический винт 8, которым измеряется зазор между соплом и заслонкой € весьма высокой точностью, тем самым настраивается необходимый диапазон измерения.

Импульсное давление воздуха перед соплом, пропорциональное дифференциальному удлинению трубок, т. е. пропорциональное тепловому эквиваленту испытуемого газа, усиливается в пневматическом реле 9 типа 04 и подается в систему автоматического регулирования.

Так как продукты горения испытуемого газа выходят из прибора с температурой выше 100° и влага продуктов горения в приборе не конденсируется, то прибором определяется низщий тепловой эквивалент газа (аналогично низщей теплотворной способности газа).

Так как физическое состояние испытуемого газа до сгорания не изменяется (газ не увлажняется и не приводится к постоянной температуре), то прибором определяется тепловой эквивалент фактического газа.

По заключению Гипрококса предлагаемый датчик рекомендуется внедрять в системе автоматизадии теплового обогрева коксовых печей, что создает большую экономию, и применять в других производствах, где требуется автоматическое поддержание постоянными параметрами факелов горения.

Предмет изобретения

Датчик теплового эквивалента газа, состоящий из двух коаксиальных трубок и системы сопло-заслонка для дистанционной передачи импульса, отличающийся тем, что, с целью использования трубок в качестве камеры сгорания, компенсации влияния температуры окружающей среды и измерения низкого теплового эквивалента измеряемого газа, трубки одними концами жестко соединены между собой.