Устройство для определения температуры точки росы

 

Использование: в аналитическом приборостроении. Сущность изобретения: устройство содержит неэлектропроводный корпус, в котором закреплен полый внешний электрод (Э) из материала с высокой теплопроводностью. В торцовую поверхность, омываемую газами, вмонтированы неэлектропроводный чувствительный элемент и термопара. Центральный Э выполнен в виде установленного внутри внешнего Э по его оси стержня. Чувствительный элемент выполнен в виде кольца, расположенного между стержнем и полым цилиндром. Конденсационная поверхность образована торцовой поверхностью центрального, внешнего Э и поверхностью чувствительного элемента. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в автоматизированных системах управления режимами работы котельных агрегатов и в системах контроля вредных выбросов в атмосферу.

Известно устройство для определения точки росы дымовых газов, выбранное в качестве прототипа, содержащее чувствительный элемент в виде точечной подложки, который установлен в центре торца электрода, представляющего собой проходящий через камеру охлаждения полый цилиндр, в котором установлен нагреватель, при этом второй электрод выполнен в виде подпружиненной иглы, находящейся в контакте с поверхностью чувствительного элемента [1] Недостатком этой конструкции является ненадежность в эксплуатации в потоке загрязненных газов вследствие деформации и коррозионного разрушения пружины и электрода, находящегося в контакте с поверхностью чувствительного элемента.

Известно также устройство для определения точки росы дымовых газов, содержащее в качестве одного электрода чувствительный элемент в виде подложки, выполненной напылением и имеющей пористую структуру [2] Недостатком данного устройства является загрязнение подложки при часто повторяющихся циклах конденсации и испарения в промышленных условиях, что быстро приводит к выводу его из рабочего состояния.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности в эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения точки росы содержит корпус с камерой охлаждения конденсационной поверхности, на которой установлены измеритель температуры и центральный и внешний электроды, между которыми расположен неэлектропроводящий элемент. Внешний электрод представляет собой проходящий через камеру охлаждения полый цилиндр, в котором установлен нагреватель. Центральный электрод представляет собой стержень, установленный по оси цилиндра, а чувствительный элемент выполнен в виде кольца.

Сопоставительный анализ с наиболее близким аналогом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что центральный электрод, выполненный в виде стержня, установлен по оси цилиндра и не подвержен деформационным силам и коррозионному разрушению от парогазовых смесей.

На чертеже представлено устройство для определения точки росы парогазовых смесей, поперечное сечение.

Устройство содержит корпус 1 с электронагревателем 2 и камерой 3 охлаждения конденсационной поверхности А. На последней установлены измеритель 4 температуры (термопара), центральный 5 и внешней 6 электроды, между которыми расположен неэлектропроводящий чувствительный элемент 7. Чувствительный элемент 7 в виде кольца установлен в центре торца электрода 6, представляющего собой проходящий через камеру охлаждения оребренный цилиндр с полостью, в которой установлен нагреватель. Электрод 5 выполнен в виде стержня, находящегося в контакте с поверхностью чувствительного элемента.

На электроды 5 и 6 подается электрическое напряжение. Электрод 6, изготовленный из материала с высокой теплопроводностью (например, из меди), имеет на боковой поверхности, находящейся в камере 3 охлаждения, оребрение для увеличения поверхности теплоотдачи.

Принцип работы осуществляется следующим образом.

Устройство помещается в поток парогазовой смеси, и внутри корпуса продувается воздух. Электроды 5 и 6 с чувствительным элементом 7 охлаждаются воздухом, и на поверхности чувствительного элемента из парогазовой смеси конденсируется пленка жидкости, которая резко снижает электрическое сопротивление чувствительного элемента между электродами 5 и 6. В момент резкого падения электрического сопротивления с помощью термопары 4 фиксируется температура торцовой поверхности электрода 6, которая и является температурой точки росы. При появлении влаги на чувствительном элементе 7 автоматически включается электрический нагреватель 2, подводящий тепло к электродам и чувствительному элементу. С поверхности чувствительного элемента влага быстро испаряется, что приводит к резкому увеличению электрического сопротивления между электродами 5 и 6, и электрический нагреватель отключается. После этого вновь идет охлаждение чувствительного элемента 7, и цикл повторяется.

Устройство может работать длительное время в агрессивной среде при температуре до 300^оС с любым паросодержанием. Непрерывный контроль температуры точки росы при помощи предлагаемого устройства позволяет обеспечить управление температурным режимом котельных агрегатов, использующих сернистое топливо, и осуществлять контроль вредных выбросов в атмосферу.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОЧКИ РОСЫ, содержащее корпус с камерой охлаждения конденсационной поверхности, образованной торцевыми поверхностями центрального и внешнего электродов и поверхностью чувствительного элемента, расположенного между электродами, измеритель температуры конденсационной поверхности, причем внешний электрод выполнен в виде проходящего через камеру охлаждения полого цилиндра, в котором расположен нагреватель, отличающееся тем, что центральный электрод выполнен в виде установленного внутри внешнего электрода по его оси стержня, а чувствительный элемент в виде кольца, расположенного между стержнем и полым цилиндром.

РИСУНКИ

Рисунок 1