SU145027A1 - Thermal gas equivalent sensor - Google Patents

Description

Известны приборы дл  измерени  тепловых потоков и, в частности, дл  измерени  «индекса Воббе. В известных приборах имеютс  две коаксиальные трубы. Отличие предлагаемого датчика состоит в том, что две коаксиальные трубы жестко св заны между собой одними концами и служат одновременно дл  термокомпенсации измер емого параметра .Instruments are known for measuring heat fluxes and, in particular, for measuring the "Wobbe index. In known devices there are two coaxial tubes. The difference between the proposed sensor is that the two coaxial pipes are rigidly connected to each other at one end and serve simultaneously for thermal compensation of the measured parameter.

Датчик дл  определени  теплового эквивалента газа конструктивно выполнен в виде двух коаксиальных трубок, жестко соединенных между собой нижними концами. Верхний конец внешней трубки жестко соединен с основанием, а на верхнем конце внутренней трубки насажена система сопло-заслонка, причем заслонка выполнена в виде микрометрического винта, которым измер етс  зазор между соплом и заслонкой . Тепло, образующеес  при сгорании газа, нагревает трубки, а их удлинение от нагревани  пропорционально калорийности газа и обратно пропорционально квадратному корню из удельного веса газа.The sensor for determining the thermal equivalent of a gas is structurally made in the form of two coaxial tubes rigidly interconnected by their lower ends. The upper end of the outer tube is rigidly connected to the base, and a nozzle-flap system is mounted on the upper end of the inner tube, the flap being made in the form of a micrometric screw, which measures the gap between the nozzle and flap. The heat generated by the combustion of the gas heats the tubes, and their elongation from heating is proportional to the calorific value of the gas and inversely proportional to the square root of the specific gravity of the gas.

Схема прибора изображена на чертеже.Diagram of the device shown in the drawing.

Прибор состоит из двух основных частей, одна из которых регулирует расход газа, поступающего в горелку, а друга  определ ет тепло , образующеес  при сгорании этого газа.The device consists of two main parts, one of which regulates the flow rate of the gas entering the burner, and the other determines the heat generated during the combustion of this gas.

Испытуемый газ проходит через очистные фильтры (на схеме не показаны) и поступает в регул тор 1 давлени  колокольного типа с ртутным заполнением, после которого остаточное давление газа составл ет 25-30 мм вод.ст. Затем газ поступает в регул тор 2 давлени  с глицериновым заполнением, который поддерживает давление газа 12 мм вод. ст. с высокой точностью, после чего поступает в эжектор горелки 5 и давление его падает.The test gas passes through the cleaning filters (not shown in the diagram) and enters the pressure regulator 1 of the bell type with mercury filling, after which the residual gas pressure is 25-30 mm water column. The gas then enters the pressure regulator 2 with glycerol filling, which maintains a gas pressure of 12 mm water. Art. with high precision, after which it enters the ejector of the burner 5 and its pressure drops.

Воздух, необходимый дл  сгорани  газа, инжектируетс  горелкой из окружающей среды через кожух чувствительного элемента 4.The air required for the combustion of gas is injected by the burner from the environment through the casing of the sensing element 4.

jYo 145027-2Тепло , образующеес  при сгорании газа, нагревает дифференциальные трубки 5 чувствительного элемента и тер етс  в окружающую среду.jYo 145027-2 The heat generated by the combustion of gas heats the differential tubes 5 of the sensing element and is lost to the environment.

При изменении температуры окружающей среды обе трубки удлин ютс  так, что дифференциальное удлинение их равно нулю.When the ambient temperature changes, both tubes are lengthened so that their differential elongation is zero.

Дифференциальные трубки жестко соединены нижними концами друг с другом. Верхний конец внешней трубки жестко соединен с основанием (базисной плоскостью) 6, на верхнем конце внутренней трубки насажена головка с соплом 7 элемента сопло-заслонка. Заслонкой служит микрометрический винт 8, которым измер етс  зазор между соплом и заслонкой € весьма высокой точностью, тем самым настраиваетс  необходимый диапазон измерени .Differential tubes are rigidly connected to the lower ends with each other. The upper end of the outer tube is rigidly connected to the base (basal plane) 6, the head with the nozzle 7 of the nozzle-flap element is mounted on the upper end of the inner tube. The flap is a micrometric screw 8, which measures the gap between the nozzle and the flap with a very high accuracy, thereby setting the required measuring range.

Импульсное давление воздуха перед соплом, пропорциональное дифференциальному удлинению трубок, т. е. пропорциональное тепловому эквиваленту испытуемого газа, усиливаетс  в пневматическом реле 9 типа 04 и подаетс  в систему автоматического регулировани .The impulse air pressure in front of the nozzle, proportional to the differential elongation of the tubes, i.e., proportional to the thermal equivalent of the test gas, is amplified in pneumatic relay 9 of type 04 and fed to the automatic control system.

Так как продукты горени  испытуемого газа выход т из прибора с температурой выше 100° и влага продуктов горени  в приборе не конденсируетс , то прибором определ етс  низщий тепловой эквивалент газа (аналогично низщей теплотворной способности газа).Since the combustion products of the test gas exit the device with a temperature above 100 ° C and the moisture of the combustion products in the device does not condense, the device determines the lower thermal equivalent of gas (similarly to the lower calorific value of gas).

Так как физическое состо ние испытуемого газа до сгорани  не измен етс  (газ не увлажн етс  и не приводитс  к посто нной температуре ), то прибором определ етс  тепловой эквивалент фактического газа.Since the physical state of the test gas does not change until the combustion (the gas is not moistened and does not lead to a constant temperature), the device determines the thermal equivalent of the actual gas.

По заключению Гипрококса предлагаемый датчик рекомендуетс  внедр ть в системе автоматизадии теплового обогрева коксовых печей, что создает большую экономию, и примен ть в других производствах, где требуетс  автоматическое поддержание посто нными параметрами факелов горени .According to Giprokoks, the proposed sensor is recommended to be introduced into the system of automating the heating of coke ovens, which creates great savings, and be used in other industries where automatic maintenance of constant torch parameters is required.

Предмет изобретени Subject invention

Датчик теплового эквивалента газа, состо щий из двух коаксиальных трубок и системы сопло-заслонка дл  дистанционной передачи импульса , отличающийс  тем, что, с целью использовани  трубок в качестве камеры сгорани , компенсации вли ни  температуры окружающей среды и измерени  низкого теплового эквивалента измер емого газа, трубки одними концами жестко соединены между собой.A thermal gas equivalent sensor consisting of two coaxial tubes and a nozzle-flap system for remote pulse transmission, characterized in that, in order to use the tubes as a combustion chamber, to compensate for the influence of the ambient temperature and to measure the low thermal equivalent of the measured gas, tube ends are rigidly interconnected.