Пристрій для визначення тиску насиченої пари

1. Пристрій для визначення тиску насиченої пари, що містить посудину з досліджуваною рідиною та нагрівачем в нижній її частині, трубку, приєднану до верхньої частини посудини, та датчик температури, встановлений в зоні конденсації, який відрізняється тим, що внутрішня порожнина посудини звільнена від повітря, прохідний отвір трубки герметично перекрито мембраною, а датчик температури встановлено на ділянці адіабатного переносу 3 26909 4 насиченої пари за температурою киплячої рідини, місцезнаходження датчика температури коли похибка полягає у завищенні вимірюваної забезпечує адіабатні умови переносу пари температури за рахунок перегріву досліджуваної всередині посудини, тобто без підведення і рідини при її кипінні. В даному технічному рішенні відведення теплоти і відповідно забезпечує невисока точність вимірювань полягає у точність вимірювань, тому що температура пари неврахуванні термічного опору плівки конденсату, на цій ділянці якраз і буде відповідати температурі що знаходиться на гільзі датчика температури та насиченої пари. Розташування датчика козирках на цій гільзі. Внаслідок складної температури та нагрівача на зовнішній поверхні внутрішньої будови пристрою-прототипу значні посудини дозволяє суттєво спростити монтаж та труднощі виникають при його монтажі та заміни забезпечує можливість безперешкодного усунення однієї досліджуваної рідини на іншу, зокрема це пошкоджень, наприклад пошкоджень датчиків стосується якості очищення пристрою від залишків температури, що виконується в умовах досліджуваних рідин. візуального доступу до всі х елементів пристрою на В основу корисної моделі поставлено задачу відміну від прототипу. Наявність отворів з обох створення пристрою для визначення тиску сторін посудини дозволяє спростити заміну насиченої пари, в якому нова будова посудини та досліджуваних рідин та очищення пристрою. нове розміщення нагрівача і датчика температури Технічна суть запропонованої корисної моделі дозволили б забезпечити підвищення точності пояснюється кресленням. На кресленні вимірювань при одночасному спрощенні монтажу зображено: Фіг.1 - пристрій для визначення тиску та роботи з пристроєм. насиченої пари в розрізі. Пристрій включає в себе Поставлена задача вирішується тим, що в посудину 1, у нижній частині якої міститься установці для визначення тиску насиченої пари, досліджувана рідина 2 у внутрішній порожнині 3 що містить посудину з досліджуваною рідиною та посудини та омічний нагрівач 4 на покритій нагрівачем в нижній її частині, трубку, приєднану електроізолюючим матеріалом 5 зовнішній її до верхньої частини посудини та датчик поверхні. До верхньої частини посудини температури, встановлений в зоні конденсації, приєднано трубку 6, прохідний отвір якої згідно з корисною моделлю, внутрішня порожнина герметично перекрито мембраною 7. Датчик посудини звільнена від повітря, прохідний отвір температури 8 встановлено в канавці 9 на трубки герметично перекрито мембраною, а зовнішній поверхні посудини 1. Теплоізолюючий датчик температури встановлено на ділянці матеріал 10 покриває нижню частину посудини 1 з адіабатного переносу пари, причому нижня нагрівачем 4 та ділянку адіабатного переносу пари частина посудини з нагрівачем та ділянка з датчиком температури 8 на ній. Товщина адіабатного переносу пари покриті теплоізолюючого матеріалу вибирається такою, теплоізолюючим матеріалом. Нагрівач може бути щоб температура на його зовнішній поверхні була встановлено на зовнішній поверхні посудини, а близькою до температури зовнішнього датчик температури - на зовнішній поверхні середовища. Нижня частина посудини 1 посудини або введений у внутрішню порожнину споряджена зливною трубкою 11 та запірним посудини. Верхня частина посудини може бути вентилем 12, приєднаним до цієї трубки. На Фіг.2 у споряджена ребрами або проточним водяним збільшеному вигляді показано датчик температури теплообмінником. 8 у канавці 9, розміщеної у стінці посудини 1. Звільнення внутрішньої порожнини посудини Датчик температури 8 може бути введений у від повітря, герметичне перекриття прохідного внутрішню порожнину 3 посудини 1 (Фіг.3) на отвору трубки мембраною, встановлення датчика ділянці адіабатного переносу пари. Верхня температури на ділянці адіабатного переносу частина посудини 1 може бути споряджена пари, покриття нижньої частини посудини з ребрами 13 (Фіг.4) або проточним водяним нагрівачем та ділянки адіабатного переносу пари теплообмінником 14 з вхідним 15 та вихідним 16 теплоізолюючим матеріалом, причому нагрівач штуцерами для його підключення до водяної може бути встановлено на зовнішній поверхні магістралі (Фіг.5). посудини, а датчик температури - на зовнішній Пристрій для визначення тиску насиченої пари поверхні посудини або введений у внутрішню працює наступним чином. Внутрішня порожнина 3 порожнину посудини, а верхня частина посудини посудини 1 повинна бути порожньою та чистою. може бути споряджена ребрами або проточним При закритому запірному вентилі 12 через водяним теплообмінником, дозволяє суттєво відкриту трубк у 6 всередину посудини 1 підвищити точність вимірювань за рахунок наливають досліджувану рідину 2 з розрахунку, забезпечення високої ізотермічності зовнішньої щоб рівень рідини був тро хи нижчий нагрівача 4. поверхні посудини шляхом застосування для Після цього звільняють внутрішню порожнину 3 передачі теплоти від нагрівача до тепловіддаючої посудини 1 від повітря одним з відомих способів, поверхні тобто верхньої частини посудини, наприклад шляхом випарювання частини випаровувально-конденсаційного способу досліджуваної рідини. Після цього прохідний отвір передачі теплоти в герметичному об'ємі в умовах трубки 6 герметично перекривають мембраною 7, відсутності повітря з характерною для нього яку підключають до системи вимірювання тиску. високою ізотермічністю ділянки як Шляхом змінювання підведеної електричної теплопідведення, так і тепловідведення. потужності вибирають температурний режим Уникнення втрат теплоти за рахунок теплоізоляції роботи пристрою та досягають стаціонарного нагрівача також веде до підвищення точності режиму її роботи (тобто режиму, коли при вимірювань. Теплоізоляція ділянки незмінності підведеної електричної потужності 5 26909 6 температура зовнішньої поверхні посудини 1 2 197,20 470,20 практично більше не змінюється). При цьому 3 213,00 486,00 всередині посудини 1 встановлюється тиск 4 228,50 501,50 насиченої пари досліджуваної рідини 2, що 5 246,70 519,70 відповідає цьому температурному режимові. Після 6 265,65 538,65 цього проводять вимірювання тиску насиченої 7 271,25 544,25 пари та температури насичення, що відповідає температурі ділянки адіабатного перенесення В результаті проведених випробувань і вимірів пари за допомогою датчика температури 8, що було з'ясовано наступне: знаходиться в канавці 9 на зовнішній поверхні - підвищення точності вимірювань досягається посудини 1 на ділянці адіабатного переносу пари за рахунок вимірювання тиску при більш точному (див. Фіг.1, 2) або у вн утрішній порожнині 3 вимірюванні температури насичення, коли посудини 1 на цій же ділянці (див. Фіг.3). вимірюється не температура конденсації, а Тепловідведення від верхньої частини посудини 1 температура адіабатної ділянки, де відсутня плівка здійснюється повітрям при відкритій для контакту з конденсату, яка вносить похибку при вимірюванні ним зовнішньої поверхні посудини 1, що являє температури; собою зону конденсації (див. Фіг.1), чи через ребра - виготовлення, монтаж та ремонт (при на цій зоні 13 (див. Фіг.4) або водою за допомогою необхідності) пристрою для визначення тиску проточного водяного теплообмінника 14 (див. насиченої пари є достатньо простими і не Фіг.5). Далі переходять до наступного потребують значних витрат робочого часу та температурного режиму при більш високій зусиль; тепловій потужності, що підводиться до посудини - звільнення пристрою від однієї досліджуваної 1 у її нижній частині за допомогою омічного рідини та заміна її на іншу здійснюється швидко, а нагрівача 4. В результаті проведених вимірювань очищування внутрішньої порожнини пристрою є визначають залежність тиску насиченої пари якісним з огляду на те, що пристрій споряджено досліджуваної рідини від температури. За цими двома отворами з протилежних сторін, що дає даними можливо також ідентифікувати можливість виконувати промивання пристрою в досліджувану рідину. режимі повного омивання внутрішньої порожнини Виготовлений та випробуваний пристрій для пристрою; визначення тиску насиченої пари, що мав у своєму - внаслідок великого запасу міцності пристрій складі посудину у вигляді труби зовнішнім дає можливість досліджувати рідини у великому діаметром 25мм (сталь марки сталь 10), закриту з діапазоні робочих тисків. обох сторін металевими пробками (сталь марки сталь 10). Через отвір у верхній пробці було виведено зовні труби шланг у вигляді металевої трубки (сталь марки сталь 10), що перекривалась після заповнення труби досліджуваною рідиною та звільнення внутрішньої порожнини труби від повітря мембраною, що з'єднувалась з системою вимірювання тиску. У якості досліджуваної рідини використовувався етиленгліколь. Датчик температури (хромель-алюмелева термопара) встановлювалась та закріплювалась в канавці на зовнішній поверхні посудини в зоні адіабатного переносу пари, яка, як і нагрівач, були відокремлені від довкілля шаром картону з базальтових волокон. Ширина та глибина канавки складала відповідно 0,6 та 0,8мм. Нагрівач з ніхрому потужністю 0,5кВт був розміщений зовні посудини в нижній її частині. Випробування проводились в умовах о холодження, близьких до природної конвекції (коефіцієнт тепловіддачі від верхньої частини посудини до навколишнього повітря становив 6Вт/(м 2×°С) при середній температурі в приміщенні 20°С. Посудина при випробуваннях була встановлена вертикально. При проведенні випробувань були отримані наступні результати, занесені в таблицю. Таблиця Результати вимірювань №№ п/п 1 Температура насичення °С К 183,86 456,86 Тиск насичення кгс/см 2 Кпа 0,80 78,480 7 26909 8