Способ определения структуры потока газа в аппарате

 

Использование: при исследовании гидродинамических , массообменных, диффузионных и химических процессов в машинах, аппаратах и реакторах химической, и нефтехимической , тазовой, топливной, энергетической и других отраслях промышленности, Сущность изобретения: поток газа перед подачей в аппарат мгновенно заряжают избыточным отрицательным зарядом, при этом ионизированные частицы не могут осесть на стенках аппарата из-за одноименного заряда, подведенного к аппарату, что обеспечивает повышение точности определения структуры потока газа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 Р 5/18

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4901808/10 (22) 10.12,90 (46) 30.04.93. Бюл, ¹ 16 (71) Волгоградский политехнический институт (72) А,Б.Голованчиков, Е.А,Брифф, Н.В,Тябин и А.Г.Полухин (73) Волгоградский политехнический институт (56) Левеншпиль О, Инженерное оформление химических процессов. М.: Химия, 1969, с. 242, Закгейм А,Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов, M.;

Химия, 1976, с, 44, Изобретение относится к способам измерения времени пребывания частиц газового потока в аппарате или к способам измерения структуры газового потока и может найти применение при исследовании гидродинамических, массообменных, диффузионных. и химических процессов в машинах, аппаратах и реакторах химической, нефтехимической, газовой, топливной, энергетической и других отраслях промышленности.

На чертеже представлена схема предлагаемого способа измерения структуры потока газа.

Поток газа перед входом в аппарат 1 поступает в электроразрядную камеру 2. На выходе из аппарата 1 установлена кондуктометрическая ячейка 3 с записывающим устройством 4.

Измерение структуры газового потока производится следующим образом, Поток

„„ Ы„„1813214 АЗ (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТРУКТУРЫ

ПОТОКА ГАЗА B АППАРАТЕ (57) Использование: при исследовании гидродинамических, массообменных, диффузионных и химических процессов в машинах, an паратах и реакторах химической, и нефтехимической, газовой, топливной, энергетической и других отраслях промышленности, Сущность изобретения: поток газа перед подачей в аппарат мгновенно заряжают избыточным отрицательным зарядом, при этом ионизированные частицы не могут осесть на стенках аппарата из-за одноименного заряда, подведенного к аппарату, что обеспечивает повышение точности определения структуры потока газа, 1 ил. газа перед входом в аппарат 1 сначала поступает в электроразрядную камеру 2, где д под действием мгновенно приложенного 0» высокого напряжения происходит электри° юй ческий разряд. Положительно заряженные ионы в электроразрядной камере 2 разряжаются, и на выходе из электроразрядной камеры 2 поток газа имеет избыточный отрицательный заряд молекул основного по- ф . тока газа и электронов, образующих стандартный импульсный сигнал на входе в аппарат 1. Проходя по аппарату 1, в соответ- Ы ствии с его структурой потоков отрицательно заряженные молекулы основного потока газа и электроны регистрируются на выходе кондуктометрической ячейкой

3, передающей на записывающее устройство 4 изменения электропроводности газового потока, Пример, Было проведено измерение структуры газового потока по предлагаемо1813214 му способу в межтрубном пространстве кожухотрубного теплообменника.

Перед теплообменником была установ- . лена злектроразрядная камера, представляющая собой металлическую трубу диаметром 20 мм и длиной 160 мм, внутри трубки осесимметрично с ней расположен электрод-проволока диаметром 2 мм и длиной 50 мм. Металлическая трубка соединена с отрицательным полюсом 10 высоковольтного выпрямителя, а электродпроволока соединена с положительным полюсом того же выпрямителя. В качестве высоковольтного источника была использована катушка Румкофта, позволяющая 220 15

В переменного тока трансформировать в 20 кВ постоянного тока. В выходном Штуцере .теплообменника установлены с зазором 4 мм два электрода кондуктометрической ячейки. Электроды кондуктометрической 20 ячейки. соединены с мостом сопротивления и потенциометром КСП-З, представляющими записывающее устройство, При подаче газового потока в аппараттеалообменник он предварительно прохо- 26 дит через металлическую трубку с электродом-проволокой, представляющими собой электроразрядную камеру..При включеиии тумблера-разрядника в катушке

Румкофта низкое переменное напряжение З0 трансформируется в высокое напряжение постоянного тока, достаточное для образования кратковременного разряда, . Затем тумблер выключается и разряд прекращается. За счет коронного разряда З5 между электродом-проволокой и трубкой электроразрядника образуются положительно и отрицательно заряженные ионы газового потока и свободныеэлектроньк

Так как электрод-проволока в трубке элект- 40 роразрядной камеры короче самой трубки на 110 мм, а трубка заряжена отрицательно, . то положительно заряженные ионы газовоro потока разряжаются на стенках трубки, соединенной с отрицательным полюсом, и на вход теплообменника подается газовый поток. с избыточным отрицательным зарядом в виде входного импульсного сигнала.

Для предотвращения стекания избыточного отрицательного заряда на корпус теплообменника он был электроизолирован и подключен к отрицательному полюсу источника постоянного тока.

Распределяясь по теплообменнику в соответствии со структурой потока, отрицательно заряженные молекулы и свободные электроны газового потока на выходе из теплообменника подаются между электродами кондуктометрической ячейки и регистрируются в виде непрерывной зависимости их концентрации от времени в записывающем устройстве .

Особенно удобно применять предлагаемый способ измерения газового потока в лабораторных и учебных целях, где применение радиоактивных изотопов нецелесообразно по технике безопасности, Способ несложен в аппаратурном оформлении, так как в качестве электроразрядной камеры может быть использован стандартный разрядник "Разряд-1", выпускаемый промышленностью.

Формула изобретения

Способ определения структуры потока газа в аппарате, заключающийся в том, что в аппарат подают поток и индикатор, электропроводность которого отличается от электропроводности потока, и регистрируют на выходе аппарата функцию распределения частиц потока во времени, по которой судят о структуре потока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, перед подачей в аппарат поток газа мгновенно заряжают избыточным отрицательным зарядом, при этом одноименный заряд подают на корпус аппарата.

1813214

Составитель И,Полунина

Техред М,Моргентал Корректор Н.Кешеля

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1596 Тираж Под писное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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