Обладнання для вимірювання теплового потоку

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для измерения тепловых потоков в топочных устройствах котлоагрегатов. Целью изобретения является повышение надежности и точности измерений при длительной эксплуатации в условиях лучистого теплообмена. Устройство содержит внутреннюю и наружную трубки для подвода и отвода охлаждающей среды, теплоприем ник в форме перевернутого статна с частью в езиде усеченного конуса, снабженной пазами для прохода охлаждающей средь Теплоприемник, внутри которого рззм * змещена резьбовая крышка с отверстием, "^рез упор D виде конусной шайбы соединенная со селенной головкой, установленной нг сенце наружной трубки. На другом .сонм0 JTCW трубки с возможностью осесого пег глещения вдоль нее закреплена о5ойма с пружиной Конусная шаДба сопррурна с частью теглоприемникэ в виде усеченного конуса по торцу меньшего диаметра При проведении измерений устройство устанавливают в лючок котла таким образом, чтобы торец теплоприемника находился в плоскости контролируемых поверхностей нчгрепз, после чего регистрируют показания термопар. Разборная конструкция устройства позволяет проводить периодическую поверку термопар, что гарантирует заданную точность измерения. 2 ил. Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения лучистых тепловых ПОТОКОВЕ ТОПОЧНЫХ устройствах парогенераторов и может применяться в других областях народного хозяйства, где необходим контроль за мощностью и распределением тепловых потеков. Известен термозонд, содержащий цилиндрический корпус, датчики лучистого теплового потока и встроенную систему охлаждения, корпус которого выполнен в виде цилиндров различных диаметров, а датчики теплового потока установлены us поверхности цилиндров Недостатком известного устоойства является аго низкая надежность, обусловленная тзм, что используются датчики теплового потока открытого типа, которые быстро выходят мз строя Наиболее близким по те/ч^ческой сущности к предлагаемому является торцовый термозонд разработки ВТИ Термозонд содзржит коаксиально устзновпенные трубки СО о 1719930 подвода и отвода охлаждающей среды. На ла с жестко закрепленным на ней упором одном торце трубок расположен теплоприв виде конусной шайбы с кольцевой проемник с горячимы спаями термопар. Термоточкой на торце меньшего диаметра, разпары проложены внутри защитного чехла, мещенным коаксиально стакану который проходит через полость между 5 теплоприемника, снабженного частью в витрубками. В торце термозонда имеется де усеченного конуса, сопряженного менькрышка на резьбовом соединении, которая шим основанием с открытым концом фиксирует теплоприемник. Крышка может стакана, с пазами в ней для прохода охлажменять свое положение относительно торца дающей среды, при этом конусная шайба, наружной трубки, а относительноторца теп- 10 через которую резьбовая крышка соединелоприемника крышка занимает фиксирона со сменной головкой, установленной на ванное положение. Теплопрмемнмк со наружной трубке, сопряжена с частью тепстороны охлаждаемого торца устройства лоприемника в чиде усеченного конуса по изолирован герметизирующей прокладкой. торцу меньшего диаметра. Наружная и внутренняя трубки соединены 15 На фиг. 1 показано устройство; на фиг. между собой посредством сварки. Охлажда2 - тепловоспринимающая часть устройстемый торец теплоприемника непосредства. венно соприкасзетсй с охлаждаемой средой Устройство содержит коаксиально устапо площади се ио ния трубки подвода. новленные трубку 1 подвода и трубку 2 отНедостатком термозэнда является 20 вода охлаждающей среды, зачехленные низкая надежность, обусловленная знатермопары 3 с холодным спаем 4 и горячим чительным напряжением, возникающим в спаем 5, теплоприемник 6 с пазами 7, сменсварном соединении из-за различных тепную головку 8 с крышкой 9, установленной ловых расширений внутренней и наружной с возможностью перемещения вдоль протрубок, сваренных между собой, что приво- 25 Дольной оси устройства, и конусообразным дит к быстрому разрушению термозонда. упором 10 с кольцевой проточкой 11, обойму Наличие уплотнительной прокладки в зоне 12 с пружиной 13. Снаружи трубы подвода охлаждаемого торца теплоприемника приимеется кольцевой упор 14, а изнутри-упор водит к нарушению герметичности, работо15 для термопары. Термопары поджимаютспособности термозонда при первом же 30 ся к теплоприемнику пружиной 16 и гайкой перебое с подачей охлаждаемой среды. В 17. Между гайкой и пружиной размещен упрезультате термоцикличности тепловых налотнитель 18 для герметизации полости грузок происходит усадка прокладочного между чехлом термопары и трубкой подвоматериала, для устранения которой требуда. Трубка отвода охлаждающей среды ется поджатие теплоприемника крышкой, В 35 снабжена изнутри кольцеобразным упором процессе длительной эксплуатации проис19, гайкой 20 и уплотнителем 21. ходит золовой к жарокоррозионный износ торца термозонда. Устройство работает следующим образом. Цель изобретения - повышение точноПеред началом работы с помощью сти измерения и надежности устройства 40 крышки 9 устанавливают зазор К между гопри длительной эксплуатации в условиях лурячим торцом теплсприемника б и торцом чистого теплообмена. крышки 9, равный 0,45 мм. Производят приУказанная цель достигается тем, что в тирку теплоприемника 6 к конусообразному устройство для измерения теплового потйка, содержащее внутреннюю и наружную 45 упору 10. Вращая обойму 12, устанавливают необходимую при давлении охлаждающей трубка для подвода и отвода охлаждающей среды до 0,6 МПа степень прижатия теплосреды, термопары в защитном чехле, устаприемника 6 к конусообразному упору 10, новленные во внутренней трубке, рабочие до'отсутствия течи из уплотнения. Подсоеспаи которых размещены внутри приемника в виде стакана, установленного откры- 50 диняют линии коммутации к трубке 1 подвода и трубке 2 отвода охлаждаемой среды, а тым концом на торцовой поверхности также к термопарам 3. Устанавливают уствнутренней трубки, и резьбовую крышку с ройство в лючок котла таким образом, чтобы отверстием размещенную соосно теплогорячий торец теплоприемника 6 находился приемнику, с образованием зазора между дном стакана и наружной поверхностью 55 в плоскости измерений (например, контролируемых поверхностей нагрева экранных крышка, введены обойма с пружиной, затруб). Производят измерение и регистракрепленная на.наружной трубке со стороны цию показаний устройства. холодных спаев термопар, с возможностью Разборная конструкция предлагаемого осевого перемещения вдоль трубки, и полая устройства проще и технологичней в изгосменная головка из жаропрочного материа 1719930 товлении. Кроме того, она позволяет производить периодическую поверку термопар и теплоприемника, что гарантирует заданную точность измерений в процессе длительной эксплуатации устройства. Экономический эффект от внедрения устройства на ТЭС достигается за счет контроля и организации щадящих режимов для поверхностей нагрева первичного и вторичного пароперегревателей. Формула изобретения Устройство для измерения теплового потока, содержащее внутреннюю и наружную трубки соответственно для подвода и отвода охлаждающей среды, термопары в защитном чехле, установленные во внутренней трубке, рабочие спаи которых размещены внутри теплоприемника в виде стакана, установленного открытым концом на торцовой поверхности внутренней трубки, и резьбовую крышку с отверстием, размещенную соосно с теплоприемником, с образованием зазора между дном стакана и наружной по 5 10 15 20 верхностью крышки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надёжности устройства при длительной эксплуатации в условиях лучистого теплообмена, в него введены обойма с пружиной, закрепленная на наружной трубке со стороны холодных сизев термопар, с возможностью осевого перемещения вдоль трубки, и полая сменная головка из жаропрочного материала с жестко закрепленным на ней упором в виде конусной шайбы с кольцевой проточкой нз торце меньшего диаметра, размещенным коэксиально стакану теплоприемника, снабженного частью в аиде усеченного конуса, сопряженного меньшим оснопанием с открытым концом стакана, с пазами в ней для прохода охлаждающей среды, при этом конусная шайба, через которую резьбовая крышка соединена со сменной головкой, установленной на наружной трубке, сопряжена с частью теплоприемника в виде усеченного конуса по торцу меньшего диаметра. 1719930 иг. / 1719930 Фиг. 2 Редактор ]А. Касарда Составитель Б. Пасько Техред М.Моргентал Корректор Л. Патай Заказ 766 Тираж 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 ч