Устройство для определения точки росы газов Советский патент 1980 года по МПК G01N25/66 

1

Изобретение относится к измерению влажности газов и может быть исполь-зовано для контроля влажности сжатых газов в системах газоснабжения, в производстве при обеспечении требуемых технологических процессов и других обпастях техники, где используются кондиционные по влажности

газы.

Известно устройство, которое содержит измерительный стержень, один конец которого охлажден, а другой находится при комнатной температуре. При этом вдоль стержня создается градиент температур, так что газовый поток, протекающий вдоль стержня в сторону хладагента, постоянно охлаждается и содержащиеся в нем пары вода конденсируются на соответствующем участке предварительно отградуированного по температуре изккрительно-го стержня 1.

Основным недостатком этого устройства является невысокая точность измерений вследствие зависимости участка выпадения конденсата от температуры и скоростного напора анализируемого газа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является

устройство для определения точки росы газов, содержащее измерительную трубку с устройством охлаждения, трубопроводы анализируемого газа 5 и отводящий. Внутри измерительной трубки проходит хладагент, предварительно охлаждаемый в криостате. Сверху измерительной трубки размещен корпус из прозрачного материала,

10 снабженный перегородками для формирова;ния потока подаваемого анализируемого газа. Перепад температур вдоль измерительной трубки создается за счет теплообмена с анализируемым

15 газом и окружающей средой, при этом контроль температур по длине измерительной трубки осуществляется набором термопар 2.

Основные недостатки заключсцотся в

20 том, что ступенчатый градиент температур вдоль измерительной трубки не позволяет достаточно точно определять температуру границы образования конденсирования фазы, температура

25 анализируемого газа не регулируется, вследствие чего возникает погрешность, обусловленная градиентом температур между измерительной трубкой и анализируемым газом, невозможно измерить градиент температур на концах

змерительной трубки для повышения очности и расширения диапазона змерений, перегородки корпуса спообствуют турбулизации анализируемоо газа, что приводит к размыву раницы конденсированной фазы.

Цель изобретения - повышение очности независимо от параметров нализируемого газа, быстродействия и расширение диапазона измерений.

Цель достигается тем, что в устройстве для определения точки росы газов, содержащем измерительную трубку с устройством охлаждения, трубопроводы анализируемого газа и отводящий, устройство охлаждения выполнено ввиде трубопровода, соосно размещенного внутри измерительной трубки и снабженного дросселем у ее тупикового конца, а трубопровод анализируемого газа размещен внутри отводящего трубопровода и в месте выхода .к измерительной трубке выполнен под углом к ней..

Измерительная трубка снабжена элементами для регулируемого термрстатирования, поддержания необходимых температур на ее концах,..

Соосное размещение трубопровода устройства охлаждения внутри измерительной трубки с дросселем у ее тупикового конца позволяет получить линейный градиент температур вдоль образующих измерительной трубки. При этом граница образования кондесированной фазы перпендикулярна к оси измерительной, трубки, что исключает неопределенность в измерении точки росы.

Размещение трубопровода анализируемого газа внутри трубопровода, отводящего охлажденный газ, с дросселями для регулирования температуры анализируемого газа позволяет свести к минимуму градиент влаги, который существенно- влияет на положение границы- конденсированной фазы.

Размещение трубопровода анализируемого газа в месте выхода к измер-ительной трубке под углом обеспечивает ламинарный поток анализируемого газа и дпительный контакт с . измерительной трубкой, позволяет получить четкую и ровную границу конденсированной фазы и тем самым исключить н-еопределенность в измерении точки росы.

Снабжение измерительной трубки элементами для регулируемого термостатирования -и поддержания необходимых температур на её концах позволяет значительно повысить точность измерений,, так как при этом возможно использование метода вилки с разницей температур на концах измерительной трубки .

На чертеже приведен вариант устройства.

Устройство состоит из теплообменников 1 и 2, измерительной головки 3, блока 4 регулирования и поддержания температур на концах измерительной трубки (стержня ) , пневмоарматури и показывающих приборов. Внутри измерительной головки размещена измерительная труба 5 с зеркальной боковой поверхностью и тупиковым концом, электронагревательные элементы б и 7, являющиеся источниками тепла, датчики 8 температуры, устройство охлаждения, представляющее собой трубопровод с дросселем 9, Наблюдение за появлением конденсированной фазы на измерительной трубке осуществляют через смотровое стекло 10 с помощью микроскопа .11, Для подсветки предусмотрена лампочка 12, Газ для охлаждения измерительной трубки подается через вентиль 13, теплообменник 2, трубопровод с дросселем 9, а затем через теплообменники 2, 1 и дроссельный вентиль 14 на выход из устройства.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемый газ подается через вентиль 15 и теплообменник 1 на измерительную трубку и далее на анход из устройства через вентиль 16 и ротометр 17, Регулирование температуры анализируемого газа, осуществляется за счет дроссельного вентиля 14 при выбранном дроссельном отверстии на выходе теплообменника 1, Точка росы анализируемого газа измеряется как температура зеркальной поверхности измерительной трубки на границе выпадения конденсированной фазы воды. Повышение точности замеров достигается последовательным заданием температур на холодном и теплом концах трубки, более Злизких к действительному значению точки росы газа, определенному первоначально при более большом перепаде температур на концах измерительной трубки,При этом граница выпадения конденсированной фазы .поддерживается в поле зрения.. Для измерения точки рось газа с требуемой точностью необходимо подать газ на охлаждение измерительной трубки, подать анализируемый газ, задать с помощью блока автоматики необходимый перепад температур на концах измерительной трубки , и по границе выпадения конденсата ориентиро- . вочно определить точку .росы газа; задать на концах измерительной трубки температуры, более блйз-ки.е к действительному значению точки росы (в зависимости от требуемой точности дроссельным вентилем 14 установить температуру анализируемого газа на входе в измерительную головку, равную температуре теп5 лого конца трубки), по границе