SU661274A1 - Heat meter - Google Patents

Description

Изобретение относитс  К теплоэнергетике , в частности к устройству калориметрических зондов, содержани х теплоноситель и может быть использовано дл  измерени  теплового потока.The invention relates to a power system, in particular to the device of calorimetric probes, coolant content and can be used to measure the heat flux.

Известны калориметрические зонды,- содержащие теплоприемную камеру с входом и выходом жидкости, а также датчики расхода жидкости и ее подогрева .Calorimetric probes are known that contain a heat-receiving chamber with inlet and outlet of liquid, as well as sensors for the flow rate and its heating.

Прот женные калориметрические зонды данного типа обладают значительным тепловым сопротивлением между входом и выходом жидкости, чем обусловлены повышенные утечки тепла в окружающую среду и следовательно вли ние этой среды на результаты измерений. Имеютс  ошибки, св занные с градукровкой датчика расхода по расходу однофазного жидкого теплоносител  с помощью метрологических установок в услови х, отличных от условий измерений. Наличие датчиков подогрева жидкости вносит дополнительную погрешность ири градуировке устройства. Процесс градуировки  вл етс  довольно сложным.Extensive calorimetric probes of this type have a significant thermal resistance between the inlet and the outlet of the liquid, which causes increased heat leakage to the environment and, consequently, the influence of this medium on the measurement results. There are errors associated with the graduation of the flow sensor in the flow of a single-phase heat transfer fluid using metrological installations under conditions different from the measurement conditions. The presence of liquid heating sensors introduces an additional error and calibration of the device. The calibration process is quite complex.

Известно также устройство, включающее прот женную тепловую трубу, содержащую св занные каналами камеры испарени  иIt is also known to include a device that includes a heat pipe that contains evaporation chambers and channels connected by channels.

конденсации , нагревател), проточный жидкостной холодильник, отделен ПИЙ газовым зазором от камеры конденса 1ии и снабженный датчиками расхода жидкости и ее подогрева 2.condensation heater), a flow-through liquid cooler, is separated by a PIP gas gap from the condensate chamber 1i and equipped with flow and heating sensors 2.

Целью изобретени   вл етс  пов1.1шение точности и упрощение процесса градуировки ..The aim of the invention is to improve the accuracy and simplify the calibration process.

Эта цель достигаетс  тем, что холодильник выполнен в виде испарительной камеры, а основной канал тепловой трубы имеет разветвлени , между которыми установлен датчик расхода теплоносител .This goal is achieved by the fact that the refrigerator is designed as an evaporative chamber, and the main channel of the heat pipe has branches, between which the heat medium flow sensor is installed.

Стабилизаци  температуры камеры кон денсациитепловой трубы и измерение передаваемого теплового потока нетзосредствен , но по расходу теплоносител  в этой трубе исключает погрешности, св заннь1е с закипанием жидкости, и проводит градуироЬку устройства по выдел емому в нагревателе тепловому потоку в услови х, максимально приближенных к услов  м измерени , на0 пример при высоких температурах и тепловых потоках.Stabilizing the temperature of the condensation tube of the heat pipe and measuring the transmitted heat flux is not direct, but according to the flow rate of the heat carrier in this tube, it eliminates errors due to boiling of the liquid and conducts the calibration of the device according to the heat flux measured in the heater as close as possible to the measured conditions , for example at high temperatures and heat flows.

Claims (2)

На фиг. изображен тепломер, продольный разрез; на фиг. 2-4 - разрезы А-А, Б-Б и В-В соответственно дл  показа расположени  каг йлл рио-п ; истой, структуры в корпусе тепломера.:; Теплова  труба тепломера имеет герметичный корпус, состо щий из камеры 1 испарени ,и соединенной с ней каналом 2 камеры 3 конденсации. Корпут содержит впутри капилл рно-нористую структуру в виде покрыти  4 камер 1 и 3, св занных каналами 5; выполненными из сетки и проход -щими через каналы 6 корпуса,; которые ответвл ютс  от основного канала 2. Капилл рно-пористое покрытие 4 и каналы 5 проТГйтаны жидким теплоносителем, а осталь йа  часть корпуса откачана от неконденсируюп ихс  газов и заполнена паровой фазой этого же теплоносител . Теплоприемна  стенка 7 корпуса снабже , на нагревателем 8, а канал 2 - датчиком 9 расх07Га теплоносител , например датчиком теплового типа. Выбор типа датчика 9 зависит от вида теплоносител , используемого в устройстве. Дл  измерени  расхода в по;- .токах среды, обладающей достаточной электропроводностью , можно использовать дат чйКи расходомеров электромагнитного типа, а Sпйтоках жидких металлов - индукционного типа, при этом датчик может быть расположен как внутри, так и снаружи канала . Камера конденсации 3 снабжена теплоотвод щими ребрами 10 и заключена в испарительную камеру 11, заполненную вспомогательным теплбносйтелем и содержащую .нагреватель 12 дл  поддёржаНи  режима пузкгрчатого кипени  во вспомогательном теплоносителе. Дл  сведени  тепловых утечек во внешнюю среду к минимальной величине устройство огделено от этой среды теплоизолирующим слоем 13. Тепломер работает следующим образом. Измер емый тепловой поток Рх передает С:йг чёрёз вводимую в зону изм.ерёни  теплбприемную стенку 7 к пропитанному жидким теплоносителем покрытию 4 камеры испарени  1. При этом жидкость испар етс , пбТЛбща  эне:ргию, равную скрытой теплоте парообразовани . При возрастании температуры в камере 1 увеличиваетс  давление насыщенного пара в ней, а так как камера конденсации 3 HMeef меньшую тем пёратуруГмёЖДу этймйг камерами возникает перепад давлений, под действием которого пар Перетекает по каналу 2 в камеру конденсации 3. На внутренней поверхности камеры 3 пар конденсируетс , высвобожда  тёпЛбвую энергию, котора  передаетс  с помощью ребер 10 кип щему вспомогательному теплоносителю в испарительной камере 11, вызыва  дополнительное испйрение теплоносител . Под действием капилл рных СИЛ кондёНСат вбзвращаётс  по кйналам 5 в камеру 1 и распредел етс  по покрытию 4. Таким образом образуетс  замкнутый поток теплоносител  в корпусе. Если неизвестный тепловой поток Рх недостаточен дл  организации оптимальной циркул ции теплоносител  в корпусе, в нагревателе 8 дополнительно выдел етс  известный тепловой поток РО , который также отводитсд Е испарительную камеру 11 но пути иаименьщего теплового сопротивлени , Датчик 9 расхода вырабатывает сигнал, завис щий от р асхода пара через канал 2 и от cyiyiMapHoro теплового потока Р, передаваемого через этот канал. По показани м в стационарном режиме регистрирующей аппаратуры (на чертеже не показано), отградуированной с помощью нагревател  8 в оптимальной области работы описываемого Тепломера определ ют тепловой поток Р и, зна  поток РО , - неизвестный тепловой поток Рх из равенства Рх Р - Р, Предлагаемьш тепломер упрощает про-, цесс градуировки и уменьщает ее погрещность , что важно при эксплуатации тепломера в сложных вли ющих на градуировку услови х,напримерна  дерных энергетических установках. Формула изобретени  Тепломер, содержащий св занные каналами камеры испарени  и конденсации тепловой трубы, нагреватель, холодильник, датчик расхода теплоносител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  процесса градуировки, холодильник выполнен в виде испарительной камеры, а основной канал тепловой трубы имеет разветвлени , между которыми,установлен датчик расхода теплоносител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 1271239, кл. G 1 D, 1972. . FIG. heat meter, longitudinal section; in fig. 2-4 are sections A-A, B-B and B-B, respectively, to show the location of the Cagilla Rio-p; true, structures in the heat meter housing.:; The heat pipe of the heat meter has a hermetic casing consisting of the evaporation chamber 1 and the channel 2 of the condensation chamber 3 connected to it. The casing contains a capillary-norm structure in the form of a coating of 4 chambers 1 and 3, connected by channels 5; made of mesh and passing through the channels 6 of the housing; which are branched from the main channel 2. The capillary-porous coating 4 and channels 5 are pro- tected with a heat-transfer fluid, and the rest of the body is pumped out of non-condensing gases and filled with the vapor phase of the same heat transfer fluid. The heat-receiving wall 7 of the housing is supplied to the heater 8, and the channel 2 - by the sensor 9 — Ras07Ga of the coolant, for example, by the sensor of the thermal type. The choice of the type of sensor 9 depends on the type of coolant used in the device. To measure the flow rate in the; - current of the medium with sufficient electrical conductivity, you can use sensors of electromagnetic type flowmeters, and Spoyk of liquid metals - induction type, and the sensor can be located both inside and outside the channel. The condensation chamber 3 is provided with heat-removing fins 10 and is enclosed in an evaporation chamber 11 filled with an auxiliary heat sink and containing a heater 12 for maintaining boiling heat in the auxiliary heat carrier. To reduce the heat leaks to the external environment to a minimum value, the device is separated from this medium by a heat insulating layer 13. The heat meter works as follows. The measured heat flux Px transmits C: yr by transferring the heat receiving wall 7 to the zone of measurement measured by the receiver wall 7 to the coating 4 of the evaporation chamber 1 impregnated with the heat-transfer fluid. At the same time, the liquid evaporates, equal to the latent heat of vaporization. As the temperature in chamber 1 increases, the pressure of saturated steam in it increases, and since condensation chamber 3 HMeef is lower, the lower the pressure of the cameras, a pressure differential occurs, under the action of which the vapor flows to channel 2 in condensation chamber 3. On the inner surface of chamber 3, the vapor condenses, releasing warm energy, which is transmitted by ribs 10 to boiling auxiliary heat carrier in the evaporation chamber 11, causing additional evaporation of the heat carrier. Under the action of capillary SIL, the condensate is recirculated in kienals 5 into chamber 1 and distributed over the coating 4. Thus, a closed flow of heat transfer fluid in the housing is formed. If the unknown heat flux Px is not sufficient to organize optimal circulation of the heat transfer fluid in the housing, heater 8 also releases a known heat flux PO, which is also diverted from the evaporator chamber 11 but the path and least thermal resistance, the flow sensor 9 generates a signal depending on the flow. steam through channel 2 and from cyiyiMapHoro heat flux P transmitted through this channel. According to the readings in the stationary mode of the recording equipment (not shown in the drawing), calibrated with the help of heater 8, the heat flux P is determined in the optimal work area of the described Heat Meter and, PO flux, is the unknown heat flux Px from the equality Px P - P, Offered a heat meter simplifies the pro- ceduring process of calibration and reduces its faults, which is important when operating the heat meter in complex conditions affecting the calibration, for example, nuclear power plants. The invention includes a heat meter containing a heat pipe evaporation and condensation chambers connected in channels, a heater, a cooler, a coolant flow sensor, characterized in that in order to improve the accuracy and simplify the calibration process, the cooler is designed as an evaporation chamber, and the main channel of the heat pipe has branching, between which, installed coolant flow sensor. Sources of information taken into account during the examination 1. England patent number 1271239, cl. G 1 D, 1972.. 2.Сб. «Тепловые трубы. Под ред. Э. Э. Шпильрайна. М., Мир, 1972, с. 2812.Sb. “Heat pipes. Ed. E. E. Spielrein. M., Mir, 1972, p. 281 661274661274 10ten А-АAa иг.-гig.-g 33 WW Фи-г.2Phi g.2