Устройство для измерения параметров теплопередачи

 

Использование: теплотехнические измерения в теплообменных устройствах, топках и печах металлургической промышленности . Сущность изобретения: устройство содержит два тепломера с температурными датчиками, снабженные теплоизоляцией на боковой и тыльных поверхностях, датчики температуры газового потока и поверхности „нагревателя. Тепломеры снабжены теплоизоляцией на боковой и тыльной поверхностях и выполнены с различной толщиной . Теплофизические параметры материала тепломеров и поглощающая способность их внешней поверхности идентичны соответствующим характеристикам объекта.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 17/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 V

О

Сд 3» в

I (21) 4803484/10 (22) 30.03.90 (46) 23.01,93, Бюл. N 3 (71) Научно-исследовательский институт автоматических систем (72) Т,А.Архарова, Е.В,Журавлев, О,H.Êàñòåлин, А.С.Павлова и Г,И,Смирнов (56) Авторское свидетельство СССР

N 201732, кл. G 01 К 17/02, 1965.

Авторское свидетельство СССР

N 345380, кл. G 01 К 17/20, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТР0В ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ (57) Использование: теплотехнические измерения в теплообменных устройствах, топИзобретение относится к теплотехническим измерениям и может быть использовано для измерения параметров процесса теплопередачи в аэродинамических трубах, газоходах и тепл обменных устройствах, в топках и печах металлургической промышленности и т,д.

Известно устройство для измерения параметров теплообмена, содержащее водоохлаждаемый корпус с размещенными в нем двумя теплоприемниками с различными степенями черноты их поверхностей, снабженные температурными датчиками.

Известное устройство позволяет измерить радиационную и конвективную составляющие теплообмена, однако с его помощью невозможно определить величину коэффициента теплоотдачи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения параметров теплопередачи, содержащее два тепломера, тепловоспри„„Я „„1789883 А1 ках и печах металлургической промышленности, Сущность изобретения: устройство содержит два тепломера с температурными датчиками, снабженные теплоизоляцией на боковой и тыльных поверхностях, датчики температуры газового floTQKB и поверхности нагревателя, Тепломеры снабжены теплоизоляцией на боковой и тыльной поверхностях и выполнены с различной толщиной. Теплофизические параметры материала тепломеров и поглощающая способность их внешней поверхности идентичны соответствующим характеристикам объекта, 1 ил, нимающие поверхности которых имеют одинаковые радиационно-оптические свойства, снабженных датчиками для измерения температуры и датчик температуры газового потока. Недостатком известного устройства является невозможность комплексного определения совокупности теплофизических параметров исследуемого объекта и системы нагрева, Цель изобретения — повышение эффективности за счет обеспечения возможности определения приведенной степени черноты системы "объект-нагреватель", Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введен датчик температуры поверхности нагревателя, тепломеры снабжены теплоизоляцией на боковой и тыльных поверхностях и выполнены с различной толщиной, с критерием Bi S 0,1, а теплофизические параметры материала тепломеров и поглощающая способность их внешней поверхности идентичны соответствующим характеристикам объекта.

1789883

Устройство для измерения параметров теплопередачй йоказано на чертеже.

a1 =

to — тац

Ц21

tp tW2i

q1i "(ткi + 273,4,1\02 +273,,4, тк, + 273,4, tw1; + 273 )4 (tw1l+273 )4() (tw2i+273 )4 () (тк +273 )4 ()

q2i toi tW1i q1i 1о tw2i ) (тица +273 )4 () (Ва2 +273 )4() (тки+273 )4 () Величина япр (поглощения, а также и расчета системы "объект-нагреватель" при излучения при низких температурах среды) использовании в качестве последнего факе представляет собой важный параметр для ла или топочного объема и др.

Формула изббретения УстройствО"для измерения параметров теплопередачи на поверхности исследуемого объекта, содержащее два тепломера, снабженные датчиками для измерения температуры, и датчик температуры газового потока; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспече ния возм о жности определения приведенной степени черноты системы объект— нагреватель, в него введен датчик температуры поверхности нагревателя, тепломеры снабжены теплоизоляцией из боковой и тыльной поверхностях и выполнены с различной толщиной, с критерием В (0,1, а теплофизические параметры материала тепломеров и поглощающая способность их внешней поверхности идентичны соответствующим характеристикам объекта.

Устройство содержит тепломеры 1 и 2 в виде дисков с соотношением толщин S1/Q=

= 1,2-3,5, на поверхности которых заделаны датчики температуры (термопары) 3,4. Тепломеры закреплены на пластине 5, заподлицо с ее „наружной .поверхностью, и изолированы от пластйны теплоизоляцией

6. Плас1 ина с 1ейломерайи размещена в корпусе 7 с экраном 8, образующим полость, в которую через подводящий патрубок 9 подается охлаждающий воздух, выходящий через патрубок 10. В корпусе 7 закреплен датчик температуры 11 газового потока. Устройство также содержит датчик температуры 12 поверхности нагревателя, закрепленный на стенке газохода 13. Теплофизические параметры материала тепломеров и поглощающая способность их внешней поверхности идентичны соответствующим характеристикам объекта 14. Перед началом измерения температуры тепломеры1 и 2 выводят из равновесного состояния, охлаждая или нагревая их путем обдува подогретым или охлажденным воздухом. Затем подачу воздуха прекращают и производят синхронные измерения температуры тепловоспринимающей поверхности тепломеров — tw1, tw2, воздушного потока, обтекающего объект — to и температуры, определяющей радиационный теплообмен„— 1к (температура стенки топочного объема).

По измеренным температурам tw1 и туг определяют величины тепловых потоков q1i и qadi, проходящих тепловоспринимающие поверхности тепломеров 1 и 2 в любой момент(г) времени измерения, например, решением обратной задачи теплопроводности.

При соблюдении условия Bi 0,1 температурное поле по толщине тепломеров практически равномерно.

По результатам проведенных измерений определяют параметры процесса теплопередачи, коэффициенты суммарной и конвективной теплоотдачи — а; и а,, также приведенную степень черноты системы

"объект-нагреватель" — Gap. для момента времени ть

1789883

Составитель А,Кулакова

Техред М.Моргентал Корректор О.Юрковецкая

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 345 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5