Способ определения концентрации водяного пара в парагазовой смеси Советский патент 1975 года по МПК G01N25/58 

1

Изобретение Относится к технике испытаний и измерений и может найти применение для изучения и регулирования процессов тепло- и массообмена двухфазных сред, а также в области техники, занимающейся разработкой и производством приборов для автоматизации технологических процессов.

Известен способ анализа парогазообразующих компонентов в растворах, при котором по сопротивлению нити, измеренному во время существования парогазовой смеси, судят о концентрации анализируемого компонента в растворе.

Однако такой способ анализа неприменим для загрязненных, агрессивных и накипьобразующих растворов. Кроме того, известный способ нельзя использовать для изучения и регулирования процессов тепло- и массообмена двухфазных потоков.

Цель изобретения - сокращение времени, упрощение и обеспечение возможности бесконтактных измерений.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу водяной пар парогазовой смеси, поступающей при заданной температуре, конденсируют в жидкости с известной температурой и измеряют Интенсивиость звука, сопровождающего процесс конденсации.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Нагретую до температуры TI парогазовую смесь, в которой необходимо замерить, например, концентрацию водяного пара, барботируют через жидкость с температурой

. При этом происходит быстрая конденсация водяного пара, содержащегося в парогазовой смеси. Этот процесс сопровождается резким изменением давления в парогазовом пузырьке. Местное изменение давления, в

свою очередь, является источником звуковых колебаний. По интенсивности отдельных звуковых имлульсов или интегрального акустического шума при прочих равных условиях определяют количество содержащейся в продуктах сгорания влаги.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерений при работе с загрязненными, агрессивными и накопьобразующими

растворами. Способ также позволяет изучать и регулировать процессы тепло- и массообмена двухфазных потоков, что важно для оптимизации процессов химической технологии. При этом существенным отличательным признаком является то, что количество содержащейся влаги в парогазовой смеси определяют непосредственно в момент времени, сопровождающий звуковой импульс. Этот признак позволяет значительно снизить инерционность

регулирования технологических процессов.

В промышленности широко используется нагрев агрессивных и накипьобразуюш,их растворов в аппаратах погружного горения.

При работе погружных горелок с пленочным орошением продукты сгорания при высокой температуре насыш,аются в топке водяным паром и затем поступают через решетчатый барботер в нагреваемую жидкость. Температуру жидкости поддерживают постоянной за счет изменения ее расхода. Температуру продуктов сгорания при изменении влагосодержания поддерживают постоянной а счет изменения тепловой нагрузки горелки. Количество испарившейся в продукты сгорания влаги контролируют по приходу и расходу поступаюш,ей на орошение горелки жидкости. По мере увеличения количества водяного пара в продуктах сгорания датчики регистрируют увеличение интенсив«ости интегрального звукового шума. Для исключения посторонних шумов датчики включают по дифференциальной схеме. Показания интенсивпости звука в зависимости от концентрации пара в парогазовой смеси сраВниваются

с тарировочными кривыми для разных значений температур жидкости и продуктов сгорания (АТ Г1-72). В результате определяют процентное содержание водяных паров в парогазовой смеси непосредственно в момент времени, сопровождающий звуковой импульс. Преобразованный звуковой импульс направляется на поддержание оптимального расхода жидкости для орошения топочной камеры.

Предмет изобретения

Способ определения концентрации водяного пара в парогазовой смеси, например в нагретых продуктах сгорания, путем возбуждения этой смеси в жидкости и измерения степени возбуждения, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени, упрощения и обеспечения возможности бесконтактных

измерений, водяной пар парогазовой смеси, поступающей при заданной температуре, конденсируют в жидкости с известной температурой и измеряют интенсивность звука, сопровождающего процесс конденсации.