Устройство для определения влажности газов

 

Союз Советския

Социалистических

Ресаублик

О П И С А Н И Е (,ггв7з74

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Допопнитепьное. к авт. свид-ву (22) Заявлена 19.01.76(21) 2319120ó25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.774эюллетень № 35 (46} Дата опубликования описания 03.11.77

l г (51) М. Кл.

G 01 К 25/68

Гаоудврствеииый комитет

Совета Иииистрав СССР оо делам иэооретеиий и открытий (5З) уды 533,275 (088.8) Ю. Г. Володин, Б. И. Воровин, В. Д. Давыдов, М. E. Долгин, H. Г, 1азарчук, В. A. Рудницкий и В. Ф. Хлыбов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

ГАЗОВ ре ни я.

Изобретение относится к измерительная технике, в частности к влагомерам конденсационного типа, основанным на методе "точки росы" и предназначено дпя использования в областях, где требуешься осушествлять кои- я трель за про ессами осушки, кокдиционир<т» вания во;-духа или поддержания температурно-впажностного режима газов.

Известйы устройства для определения мажности газов, содержашие газо -.ую магист.тв

: ль, трубку Вентури, фильтр, связанный с

;..ектронагревателем, регулируюшую и кон. трольгго-измерительную аппаратуру (1) .

Недостатком таких устройств является возможность определения топько высоких влажностей газов и небольшая точность измеБлижайшим техническим решением к изобретению является устройство, содержашее 20 газовую магистраль с пневмоэлементом, соединенным с теплообменником, н измерителгную схему 2 1 е

Однако это устройство неудобно в эксплуатации из-за наличия хладоагента, имеет небольшой диапазон измерений по температуре и давлению.

11ель изобретения - повышение точности и расширение диапазона определений при повышенных давлениях и низких температурах путем исключения градиента температур, Это достигается тем, что пневмоэлемент размешен в корпусе высокого давления и вью полнен в виде фильтра из микропористого материала высокой теплопроводности.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства для определения влажности газов; на фиг. 2 - обший вид пневмоэлемента, связанного с теплообменником.

Устройство содержит входную газовую магистраль 1, на которой установлены фильтр

2, манометр 3 с манометровым краном 4 и вентиль 5. Входная газовая магистраль 1 соединена с входом пневмоэлемента 6, связанного с теплообменником 7, который вььполнен в виде змеевика высокого давления типа труба в трубе содержашего дроссель

8 и навнтого Но пневмоэлемент, а также с входомг сравнительного пневмоэлемента 9, 573742 выпонненного аналогично пневмоэлементу 6, но без теплообменника 7, снабженного ве тилем 10 который устанавливает противодавление за дросселем 8., В пневмоэлементы 6 и 9 вмонтированы термопары 11 и 12. 5

Выходные магистрали 13 и 14, пневмоэлементов соединены с измерительным устройст вом дифференциального типа, например с днфманометром 15> и имеют дроссельные вентили 16 и 17, <0

Г1невмоэлемент (см. фиг, 2) содержит,корпус 18 с. входным(штуцером 3.9, во внутренней полости которого установлены металлокерамйческие фильтры 20 и 21, нанизанные центральными отверстиями на трубку 22 с вмонтированной в ней термопарой 11, спай которой имеет контакт металлокерамическим фильтром 20, а проводе выведены наружу через отверстие 23 корпуса 18, загерметизированное совместио с трубкой 22 эпоксид-zp ным клеем 24, Уплотнение внутренней полости корпуса

18 обеспечивается прпжатием к его конусу накидной гайкой 25 шарового ниппеля 26 с выходным штуцером 27, а также надетой не 25 его выступ фторопластовой втулкой 28, и оджимеющей металл окерамические фильтры 20 и 2 1, охлаждбние которых обеспечивает теплообм(-.! шик.. 7.

Теплообменник 7 гипе "трубе в трубе" 30 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 тройник 3i., внутреннюю 35 трубку 32, один конец которой впаян во входной штуцер 33 тройника 30, далее оне впаяна в отверстие тройника 31, а другим ко(ьцом — в дроссель 8, который вместе с припаянной к нему втулкой 34 образует дрос- 40 сельную камеру 35, холодопровод 36, одним концом впаянный во втулку 34, а другим— в отверстие 37 тройника 31. Между витками теплообменника 7 для улучшения теплообмена навита и опаяна медная проволока 38,45 а снаружи он покрыт слоем теплоизоляции 39 для уменьшения теплопотерь, теплоизоляцией

40 заполнена также внутренняя полость ниппепя 26. Устройство может быть помещено в термокемеру, что сокращает время отогрева пос- 50 пе замера.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемый газ подается во входную газовуюмагистрапь l i и далее через фильтр

2 и вентиль 5 к входным штуцерам 19 пнев-15 моэпементов 6 и 9 благодаря тангенциальному распсложеншо которых газ во внутренней полости корпуса 3 8 завихряется; это улучшает условия его прохождения через ме. теллокерамические фильтры 20 и 21. Q,авление во входной газовой магистрали 1 контролируется манометром 3 при открытом манометр овом кране 4. Пройдя: металлокерамические фильтры 20 и 21, газ через выходные штуцеры 27 пневмоэлементов попадает в выходные магистрали 13 и 14, имеющие, соответственно, дроссельные вентили 16 и

17, с помощью которых устанавливаются одинаковые давления в пневмоэлементах, соответствующие условиям замера. Разность параметров газовых потоков в выходных магистралях 13 и 14 контролирует. измерительное устройство дифференциального типа, н пример дифманометр 15, который замеряет перепад давлений..11ри установившемся ре жиме газовых потоков, характеризующемся постоянным давлением во входной магистрали 1, по показанию манометра 3 при DT су-тствии перепада темпсратур пневмоэпемен.— тов измеренной термопарами 11, 12 и давлений в выходных магистралях по дифманометру

3.5, к входному штуцеру 33 теплообменника

7 подается сжатый газ давлением более

50 атм, который, пройдя по внутренней труЬке 32, попадает на дроЧсель 8 и, дросселируясь, охлаждается. Хоподный газ из дроссельной камеры 35 попадает B холодопровод

36, проходя по которому захолаживает металлокерамические фильтры 20 и 21 пневмс жемента 6. Пройдя холодонровод 36, газ попадает через тройник 31 в межтрубное пространство наружной трубки 29 и внутренней трубки 32 и проходя противотоком пс дохлаждает газ, подаваемый по ней к дросселю 8, что увеличивает эффективность теплообменника 7, Отработанный газ выбрасывается в атмосферу через вентиль 10 из менением проходного сечения которого регулирует противодавлепие за дросселем 8, а, следовательно, температуру дросселируемого газа, которая ограничивает минимальную температуру охлаждг ния металлокерамических фильтров 20 и 21, измеренную термопарой

11, При достижении температуры охлаждения, соответствующей началу конденсации, влага выпадает из газа в виде капель конденсата и забивает поры метаппокерамическихфипьтров 20 и 21, что приводит к изменению параметров газового потока в выходной магисп ради 13, которое фиксируется дпфманомет ром 15, Разность температур ппевмоэлементов 6 и 9, измеренная в момент начала из»менения показаний дифманометра 15, соот ветствует температуре "точки росы" газа при данном давлении, соответствующем показа нию манометра 3, Использование пневмоэлемента из метеллокеремики, обладающего тсплопровод остью, и высокоэффективного теплообменника противоточного типа с дросселем позволяет улуч-, 573742 шить эксплуатационные характеристики устройства за счет использования в качестве хладоагента того же анализируемого сжатого газа и расширить диапазон измерений по давлению и температуре.

Форму»а изобретения

Устройство для определения влажности газов, содержашее газовую магистраль с 10 пневмоэлементом, соединенным с теплообменником и измерительную схему, о т л и ч аю ц е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона опредс.лс ний при повышенных давлениях и низких температурах путем исключения градиента температур, пневмоэлемент размешен в корпусе высокого давления и выполнен в виде фильтра из микропористого материала высокой теплопроводности,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Патент США hb 3406563, кл, 73-73, 06,12,65.

2. Авторское свидетельство ПРБ

М 12276 кл. & 01 к, 25,02.70,