Устройство для определения влажности газов Советский патент 1977 года по МПК G01N25/68 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к влагомерам конденсационного типа, основанным на методе точки росы и предназЕшчено для использования в областях, где требуе я осуществлять кон- j троль за процессами осушкк, кондиционирования вос-цуха или поддержания температурно-впажностного режима газов.

Известны устройства для определения злажности газов, содержащие газокую магист о ;:аль, трубку Вентури, фильтр, связанный с с- ектроиагревателем, регулирующую и Kotiтрольно-измерительную аппаратуру (.1.

Недостатком такях устройств является возможность определения только высоких 15 влажностей газов и небольшая точность измерения.

Ближайшим техническим решением к изобретению является устройство, содержащее 20 газовую магистраль с пнeвмoэлe eнтoм, соединенным с то1шообменником, и измерительную схему ( 2 1 ,

Однако это устройство неудобно в эксплуатации иэ-зл наличия хладоагента, имеет н&- 2Ь

большой диапазон измерений по температуре и давлению,

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона определений при повышенных давлениях и низких температурах путем исключения градиента температур.

Это достигается тем, что пневмоэлемент размещен в корпусе высокого давления и вь полнен в виде фильтра из микропористого материала высокой теплопроводности.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства для определения влажности газов; на фиг. 2 - общий вид пневмоэлемента, связанного с теплообменн ком.

Устройство содержит входную газовую магистраль 1, на которой установлены фильт 2, манометр 3 с манометровым краном 4 и вентиль 5., Входная газовая магистраль 1 соединена с входом пневмоэлемента 6, св занного с теплообменником 7, который вььполне в виде змеевика высокого давления типа труба в трубе содержащего дроссель 8 и навитого на пневмоэлемент, а также с входом сравнительного пневмоэлемента 9,

вьшмишнноао аналогично пневмоэиемеиту 6, но без теплообменника 7, снабженного eetiтилем 10, который устанавливает противодавление за дросселем 8,, В пневмоалеме ты 6 .и 9 вмонтированы термопары 11 и 12. s Выходные мшистропи 13 и 149 пневмоэлементов соедине 1ы с измерительным устройств вом дифференциального типа, например с дифманометром 15, и имеют дроссельные

вентили 16 и 17,Ю

Пневмоэнемент (см, фш%|2) содержит корпус 18 с,входным1 штуцером 19, во внутреЕЬней полости которого установлены металлокерамйческие фильтры 20 и 21, нанизанные централь№1ми отверстиями на трубку 22 с 15 вмонтированной в ней термопарой 11| спай которой имеет контакт металлокерамическнм фильтром 20, а провода вьшедены наружу через OTBefx;Tne 23 корпуса IS, зг;1Гер1 ети зированное совместно с трубкой 22 эпоксид-20 ным клеем 24.

Уплотнение внутренней полости корпуса 18 обеспечивается прижатием к его конусу нш идной гайкой 25 шарового ниппеля 26 с выходшям штуцером 27, а также надетой на 25 еговыступ фторопластовой втулкой 28, поджимающей металлокерамическяе фильтры 20 и21, охлаждение которых обеспечивает тегшообмеиний.- 7,

Теплообменник 7 типа труба в трубе зо с дросселем выполнен в виде змеевика высокого давления, навитого на корпус 18 пневмоэлемента 6 и включает; наружную трубку 29, один конец которой впаян в тройник 30, а другой - в 31, внутреннюю 35 трубку 32, один конец которой впаян во входной штуцер 33 тройника 30, далее она впаяна в отверстие тройника 31 j а другим концом - в дроссель 8, который вместо с припаянной к нему втулкой 34 образует дрос- 40 сельную камеру 35, хатодопровод 36, од1{им концом впаянный во втулку 34, а другим в отверстие 37 тройника 31, /Между витками теплообменника 7 для улучшения тегшообмена навита и опаяна медная проволока 38,45

а снаружи он покрыт слоем теплоизоляции 3iJ для уменьшения теплопотерь, теплоизоляцией 40 заполнена также внутренняя полость ниппепя 26. Устройствоможетбь ть помешено в термокамеру, что сокращает время отогрева поспе замера.

Устройство работает следующим образом Анализируемый газ подаеах;я во входную газовую магистрапь 1 iи далее через фильтр 2 и. вентиль 5 к входным штуцерам 19 пнев моэлементов 6 и D,благодаря тагп енциальному расположению которых газ во внутренней полости корпуса 18 завихряется это. улучшает условия его прохождения через металлокерамические фильтры 20 .и 21. Давление во входной газовой мах истрали 1 контролшруется манометром 3 при открытом маномегровомкране 4. Пройдя : металлокерамические фильтры 20 и 21,газ через выхопш 1е штуцерь 27 п невм о эле ментов попадает в выходные магистрали 13 и 14, имеющие, соответственно, дроссельные вентнаи 16 и 17, с помощью которых устанавливаются одинаковые давления в пневмоэлементах, соот ветствуюшие условиям замера. Разность параметров газовых потоков в ВЫХОДНЬЕХ ма1истралях 13 и 14 контролирует, измерительное устройство дифференциального типа, например дифманометр 15, который замеряет перепад давлений., При установившемся режиме газовых потоков, характеризующемся постоянным давлением во входной магис-прали 1, по показанию манометра 3 при о-рсутствии перепада температур пневмоэлеме}}тов измеренной термопарами 11, 12 и давлений в ВЫХОДЕШ1Х магистралях по дифманометр 15, к входному штуцеру 33 теплообменника 7 подается сжатый газ давлением более 50 атм, который, пройдя по внутренней трубке 32, попадает на дродсель 8 и, дросселируясь, охлаждается. Хоподный газ из дроссельной камеры 35 попадает в хЬлодопровод 36, проходя по которому захолаживает метлл- локерамические фильтры 20 и 21 пневмоэнемента 6. Пройдя холодопровод 36, газ пепадает через тройник 31 в межтрубное пространство наружной трубки 29 и внутренней трубки 32 и проходя противотоком подохлалодает газ, подаваемый по нейк др&оселю 8, что увеличивает эффективность теплообменника 7, ОтработанЕшш таз выбрасывается в атмосферу через вентиль 10, иэменением проходного сечения которого регулирует противодавление за дросселем 8, а, следовательно, температуру дросселируемого газа, которая ограничивает минимальную температуру охлаждения .метаплокерамических фильтров 20 и 21, измеренную термопарой 11, При достижении температуры охлаждения

выпадает из газа в виде капель конденсата и забивает поры метапггокерамическихфипьтров 20 и 21, что приводит к изменению параметров газового потока в выходной магистрали. 13, которое фиксируется днфмаиомерром 15. Разность температур пневмоэлементов 6 и 9, измеренная в момент начала изменения показанш дифманометра 15, соот ветствует температуре точки рось газа при данном давлении, соответствующем показанию манометра 3,

Использование пневмоэлемента из металлокерамики, обладающего теплопроводностью, и высокоэффективного теплообменника прот№« воточного типа с дросселем позволяет улуч соответствующей началу конде юации, влага

шить экс1шуатациониые характеристики устройства за счет использования в качестве хладоагеита того же анализируемого сжатого газа и расширить диапазон измерений по аавпению и температуре.5

Формула изобретения

Устройство дпя определения влажности газов, содержащее газовую магистраль с ю иневмоэлементом, соединенным с теплообменником, и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности и расширения диапазона онредедсний при повышенных давлениях и низких температурах путем исключения градиента температур, пневмозлемент размешен в KOI пусе высокого давления и выпогшен в виде фильтра из микропористого материала высокой теплопроводности,:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США М9 3406563, кл. 73-73 06.12.65,

2.Авторское свидетельство НРБ № 12276 кл. G-01 к, 25,02.70,

газа но

о илаждение