Устройство для измерения расхода взвеси в потоках жидкости или газа

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ877333

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (51) М. Кл.з (22) Заявлено 260979. (21) 2824128/18-10 с присоединением заявки ¹

G F 1/74

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301081, Бюллетень N9 40 (53) УДК 681. 121. 8 (088. 8) Дата опубликования описания 301681 г (Ленинградский ордена Ленина кораблестроительный институт т (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

ВЗВЕСИ В ПОТОКАХ ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании течений с градиентами скорости движения и давления жидкости в поперечном сечении потока. Примером таких течений является, например струйное течение, Изобретение может быть использовано при измерениях расхода топлива в струе дизельной форсунки, при исследовании струй в камерах сгорания газотурбинных установок, в топочных устройствах парогенераторов, в струях турбореактивных и ракетных двига телей.

Известно устройство для измерений расхода топлива в струе дизельной форсунки, содержащее заборную трубку свободный конец которой предназначен для забора пробы из потока, а другой конец соединен с системой отсоса (1 .

При использовании известного устройства имеет место большая неопределенность результатов измерений и низкая точность измерений. Это вызвано невозможностью обеспечения установки такого значения интенсивности отсоса, при котором в заборную тру 5 ку попадало бы жидкости столько же, сколько ее проходит через сечение потока, соответствующее отверстию свободного конца трубки. При интенсивности отсоса большей необходимо го значения трубкой забирается из потока лишняя жидкость, при пониженном значении интенсивности в заборную трубку попадает жидкости меньше, чем ее проходит через сечение потока, соответствующее отверстию свободного конца трубки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения расхода взвеси в потоках жидкости или газа, выполненное в виде двух концентрических трубок, в стенке внутренней из которых - заборной— выполнены отверстия вблизи входного отверстия этой трубки, выходное отверстие заборной трубки соединено с механизмом отсоса пробы иэ потока, а полость между укаэанными трубками соединена с одной из полостей дифференциального манометра l2) .

Однако при использовании иэвестйо" го устройства в измерениях расхода взвесей в струйных течениях имеют

30 место. большие погрешности измере877333 ний, вызванные тем, что измерение статического,давления окружающего устройства потока осуществляется вдали от точки забора, в частности, на стенке канала или вблизи нее.

Ввиду наличия поперечного градиента давления в струйных течениях вели-. чина статического давления на стенке канала существенно отличается от величины статического давления потока в точке забора. Это обуславливает большие погрешности измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений в струйных течениях.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройства, выполненное в виде двух концентрических трубок, в стенке внутренней иэ которых - заборной — выполнены отверстия вблизи входного отверстия этой трубки, выходное отверстие заборной трубки соединено с системой отсоса потока, а полость между указанными трубками соединена с одной из полостей дифференциального манометра, снабжено дополнительной трубкой, расположенной снаружи концентрично двум указанным и соединенной с ними на концах герметично и неподвижно, при этом в стенке дополнительной трубки выполнены отверстия, равномерно расположенные по окружности, а образованная полость между трубками соединена с другой полостью дифференциального манометра.

Отверстия в стенке дополнительной трубки выполнены на расстоянии трехчетырех диаметров укаэанной трубки от ее конца со стороны входного отверстия заборной трубки.

Наличие дополнительной трубки, расположенной снаружи концентрично двум ранее имевшимся, и отверстий в стенке дополнительной трубки, расположенных равномерно по окружности, обеспечивает установление во вновь образованной полости - между внутренней и дополнительной трубками давления, равного статическому давлению в потоке, окружающем заборную часть устройства.

При обтекании заборной части уст« ройства потоком возникает сложное распределение давления по наружной поверхности дополнительной трубки.

На расстоянии трех-четырех диаметров

Укаэанной трубки от ев конца со стороны входного отверстия заборной трубки устанавливается давление, равное статическому давлению окружающего потока. Поэтому именно на укаэанном расстоянии целесообразно выполнение отверстий в стенке дополнительной трубки.

Все вышеизложенное повышает точность измерений в струйных течениях.

Соединение двух ранее указанных полостей устройства " полости между заборной и внутренней трубками и полости между внутренней и дополнительнулю, Это означавт, что статическое давление потока пробы внутри заборной трубки 1 равно статическому давлению в, потоке снаружи устройства, Пб времени накопления взвеси в отделителе 14 определяют расход взвеси через сечение исследуемого потока, соответствующее входному отверстию заборной трубки, предлагаемое устройство обвспвчивает возможность при измерениях поддерживать статическое давлвнив в месте отбора пробы равным стати5

30 l5

60 б5 ной трубками — с дифференциальным манометром обеспечивает воэможность измерения давлений в них, т.е. статических давлений в потоках внутри заборной трубки и снаружи устройства.

Регулированием интенсивности отсоса отбираемой из потока пробы с помо-. щью системы отсоса устанавливают равенство давления в укаэанных полостях устройства, т.е. нулевое показание дифманометра, при котором производят измерения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит три концентрические трубки 1-3, соединенные друг с другом на концах герметично и не- . подвижно. В стенке заборной трубки 1 выполнены два отверстия на расстоянии менее одного диаметра этой трубки от ее входного отверстия 4. Выходное отверстие 5 заборной трубки соединено с системой б отсоса пробы.

Образуемая заборной трубкой 1 и внутренней трубкой 2 полость 7 соединена с одной полостью дифференциального манометра 8 трубкой 9. В стенке . дополнительной трубки 3 на расстоянии не менее трех диаметров этой трубки от ее конца со стороны входного отверстия заборной трубки выполнены отверстия 10, равномерно расположенные по окружности. Полость 11 между внутренней трубкой 2.и дополнительной трубкой 3 соединена с другой полостью дифференциального манометра 8 трубкой 12.

Регулирование интенсивности отсоса жидкости осуществляется клапаном

13 системы отсоса.

Для сбора взвеси, отбираемой из потока пробы, предназначен отделитель взвеси 14, выполненный в виде фильтра или сейаратора.

Устройство работает следующим образом, Устройство устанавливают в исследуемом потоке таким образом, чтобы ось входного отверстия заборной трубки 1 совпадала с направлением потока, Изменяя проходное сечение клапана 13, изменяют интенсивность отсоса. При этом изменявтся показание дифференциального манометра 8. Регулируя интенсивность отсоса, устанавливают показание дифманомвтра, равное

877333. ческому давлению в потоке снаружи устройства. Ввиду равенства указан- . ных давлений исследуемый поток в месте отбора не претерпевает искажений, вызванных введением в него предлагаемого устройства, что обеспечивает высокую точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения расхода

30 взвеси в потоках жидкости или газа, выполненное в виде двух концентрических трубок, в стенке внутренней из которых - заборной — выполнены отверстия вблизи входного отверстия этой трубки, выходное отверстие заборной трубки соединено с системой отсоса пробы из потока, а полость между указанными трубками соединена с одной из полостей дифференциального 20 манометра, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений в струйных течениях, устройство снабжено дополнительной трубкой, расположенной .снаружи кон- 25 центрично двум указанным и соединен-. ной с ними на концах герметично и неподвижно, при этом в стенках дополнительной трубки выполнены отверстия, равномерно расположенные по окружности, а образованная полость между трубками соединена с другой полостью дифференциального манометра.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что отверстия в. стенке дополнительной трубки выполнены на расстоянии трех-четырех диаметров указанной трубки от ее конца со стороны входного отверстия заборной трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1; Астахов И.В., Трусов В.И. Исследование распределения топлива в факеле при впрыске в спокойную среду и поток сжатого холодного .газа. Отчет Московского автодорожного института. M. 1972, с. 9-10.

2. Бусройд P.. Течение газа со .взвешенными частицами. М., "Мир", 1975, с. 116-119 (прототип).

877333

Составитель Л. Макеева

Редактор С. Крупенина Техред М.Гергель Корректор A- Гриценко

° Ф»

Заказ,9598/б 3 Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент". г.ужгород, ул.Проектная, 4