Устройство для определения коэффициента теплоотдачи пленки жидкости

 

Изобретение относится к измерительной технике, в часности к средствам кондуктометрии специального назначения, и может быть использовано в промышленной теплоэнергетике, химической технологии и научных исследованиях для измерения гидродинамических и теплофизических параметров пленки жидкости, движущейся по теплообменной поверхности Цель изобретения - повышение точности измерений устройства для определения коэффициента теплоотдачи пленки жидкости путем учета гидродинамических параметров процесса Для этого в устройство введена специализированная система обработки результатов в реальном масштабе времени, реализующая измерительный алгоритм где учитывается нестационарный характер функции толщины пленки жидкости во времени. Используемое динамическое усреднение, осуществляемое в устройстве, позволяет исключить при определении коэффициента теплоотдачи пленки жидкости методическую погрешность из-за неучета волнообразной формы поверхности пленки жидкости 1 з п.ф-лы, 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 01 N 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4637226/25 (22) 13.01.89 (46) 23.05.91. Бюл. ¹ 19 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.А.Мужилко, Е.Б.Курилова и Н.А,Лихолат (53) 536.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 629441, кл. 6 01 8 7/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1408331, кл. G 01 N 27/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ПЛЕНКИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в часности к средствам кондуктометрии специального назначения, и . может быть использовано в промышленной теплоэнергетике, химической технологии и

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промышленной теплоэнергетике, химической технологии и научных исследованиях для измерения гидродинамических и теплофизических параметров пленки жидкости, движущейся по теплообменной поверхности.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем учета гидродинамических параметров процесса.

На чертеже иэобрежена блок-схема устройства для определения коэффиЦиента теплоотдачи пленки жидкости.

Устройство содержит кондуктометрические электроды 1 и 2, установленные на теп„„5U„„1651181 Al научных исследованиях для измерения гидродинамических и теплофиэических параметров пленки жидкости, движущейся по теплообменной поверхности, Цель изобретения — повышение точности измерений устройства для определения коэффициента теплоотдачи пленки жидкости путем учета гидродинамических параметров процесса.

Для этого в устройство введена специализированная система обработки результатов в реальном масштабе времени, реализующая измерительный алгоритм, где учитывается нестационарный характер функции толщины пленки жидкости во времени. Используемое дийамическое усреднение, осуществляемое в устройстве, позволяет исключить при определении коэффициента теплоотдачи пленки жидкости методическую погрешность из-за неучета волнообразной формы поверхности пленки жидкости. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. езй лообменной поверхности 3 эаподлицо и подключенные к блоку 4 измерения локаль- О ной толщины пленки жидкости, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 5, первый делитель 6 напряжения (ДН), первый сумма- QQ тор 7, блок 8 умножения, задатчик 9 коэффи- а циента теплопроводности, коммутатор 10, регистратор 11, второй делитель 12 напряжения и третий делитель 13 напряжения, задатчик 14 времени, задатчик 15 временноаввеюЬ го шага, второй сумматор 16 и второй блок

17 умножения.

Выход задатчика 9 соединен с блоком 8, выход которого подсоединен к коммутатору

10,. соединенному с регистратором 11. Выход блока 4 через последовательно соеди1651181 диненные АЦП 5, первый ДН 6 и первый сумматор 7 подсоединен ко второму входу блока 8 умножения. Выход эадатчика 14 соединен с вторым входом АЦП 5 и через последовательно соединенные второй ДН 12 и третий ДН 13 подключен к третьему входу блока 8, Выходы задатчика 15 подсоединены соответственно к вторым входам АЦП 5 и ДН 13, выход которого соединен с вторым входом сумматора 7, Вход АЦП 5 подсоединен к второму входу коммутатора 10, а выход АЦП 5 подключен к третьему входу коммутатора 10 и через последовательно соединенные второй сумматор 16 и второй блок 15 умножения — к четвертому входу коммутатора 10, причем второй вход сумматора 16 соединен с выходом третьего ДН 13, а второй вход блока 17 подключен к выходу

ДН 12, Устройство работает следующим образом.

Измерение локальных параметров, пленки 3 жидкости, текущей по теплообмен ной поверхности 2, основано на методе локальной электропроводности и осущес иляется в блоке 4 измерения локальной толщины пленки жидкости, к входу которого подключены электроды 1 и 2. Иэ блока 4 сигнал, соответствующий функции толщийы пленки жидкости д (т ) за время t, поступает в АЦП 5. В последнем осуществляется дискретизация сигнала (преобразование в цифровую форму), при этом шаг дискретизации Лтэадается блоком-эадатчиком 15 временного шага. Цикл или время измерений задается блоком-задатчиком 14 времени.

Величины tp u At задаются оператором в

„.зависимости от реальных режимных параметров процесса и необходимой точности измерений. Далее из блока 5 пакет сигналов

4 поступает в ДН 6, где пакет сигналов преобразуется в вид 1/ 4 . Иэ ДН 6 пакет сигналов 1/ 4 поступает на сумматор 7, где суммируется число сигналов, равное и, при этом и в блок 7 поступает из делителя 12, Параметр и в делителе 12 получается вследствие подключения к блоку 12 задатчика времени 14 и задатчика 15 временного шага, При этом на выходе блока 12 сигнал равен и = tp/Ьt; Таким образом, на выходе блока 7 сигнал равен g 1/д . Из блока 7

1 сигнал поступает на блок 8 умножителя, куда также поступает из задатчика 9 сигнал, соответствующий коэффициенту теплопроводности А ж жидкости, Кроме того, на блок

8 поступает сигнал из блока 13, соответствующий значению 1/и. В блоке 8 происходигумножениезнанении g 1/О;,Л„и1/л.

При этом на выходе блока 8 сигнал соответствует значенйю коэффициента теплоотдачи а, на теплообменной поверхности 3 в месте установки электродов 1 и 2.

Выход АЦП 5 подключен дополнительно к сумматору 16, к которому также поступает сигнал, равный и =- tp/Ьt, из блока 12. При этом на выходе сумматора 16 сигнал равен и

4 и этот сигнал поступает на умножитель 17, куда также подведен сигнал, равный 1/и, из блока 13. Таким образом, на выходе блока 17 сигнал соответствует значению средней толщины дср пленки жидкости на теплообменной поверхности 3.

Запись параметров гидродинамики д(t), 4 д,р и теплообмена а, в теплообменных аппаратах осуществляется в регистраторе 11, к которому через коммутатор 10 подключены выходы блоков 4, 5, 8 и 17, 5

Формула изобретения

1. Устройство для определения коэффициента теплоотдачи пленки жидкости, содержащее кондуктометрические электроды, установленные эаподлицо с теплообменной поверхностью и подключенные к блоку измерения локальной толщийы.пленки жидкости, блок умножения, эадатчик коэффициента теплопроводности, коммутатор, регистратор и эадатчик времени, причем выход задатчика коэффициента теплопроводности соединен с входом блока умножения, выход которого подсоединен к коммутатору, соединенному с регистратором, о т л и ч а ющ е е с я .тем, что, с целью повышения точности измерений путем учета гидродинамических параметров процесса, в устройство введены аналого-цифровой преобразователь, три делителя напряжения, сумматор и

45 задатчик временного шага, причем выход блока измерения локальной толщины пленки жидкости соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, который через первый делитель напряжения и сумматор подсоединен к второму входу блока умножения, а выход эадатчика времени соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и через последовательно соединенные третий и второй делители напряжения подключен к третьему входу блока умножения, а выходы задатчика временного шага подсоединены соответственно к третьему входу аналого-цифрового преобразователя и к второму входу третьего делителя

1651181

Составитель Ю.Коршунов

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 1603 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 напряжения. выхоД которого соединен с вторым входом сумматора, а вход аналогоцифрового преобразователя подсоединен к второму входу коммутатора.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е-. с я тем, что в него введены второй сумматор и второй блок умножения, причем выход аналого-цифрового преобразователя подключен к третьему входу коммутатора и через последовательно соединенные второй сумматор и второй блок умножения к четвертому входу коммутатора, причем второй

5 вход второго сумматора соединен с выходом третьего делителя напряжения, а второй вход второго блока умножения подключен к выходу второго делителя напряжения.