Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Коэффиц;ент теплопроводности материала вашнтного чехла х„-.= =- 44,6 Вт/(и К). Скорость гютока воздуха о =4 и 10 и/с. Кожрфициепт кинематнческой вязкости воздуха ч = 57,33 10 е мз/с. Коэффициент теплопроводностн воздуха Д,, =- 0,0464 Вт/(м К). Глубина погрузкеная термометра сопротивзення в первом случае равна 0,35 м, а во в-ором 0,6 м. Длина чувствительного элемента термометра /„.э = =- 0,094 и. Дяииа выступаюшей части термометра ве учитывается. Кзк показыВаст ПОДСЧЕТ, тЕМПЕРатУРа У ОСНОВапиа тЕРМОМЕтРа Г„л ДЛЯ О = — 4 И !О М/С СООтветственно 335 и 346'С.
Коэффициенты теплоотдачи приннмзются равными значениям, подсчитанным в примере 1 6 6-2): се, = 38,7 Вт/(мз К) при о = — 4 м/с и гзг = 67 Вт/(мз . К) при о =- !О и/с. Пользуясь формулой (6-3-5) Ь гм /в.т з!1 Кч. эш) ь.т т м сп (!т) 1„, ~о~ находим методическую погрешность измерения: 1) при ! =- 0,35 м и о =- 4 м/с 350 — 335 1,870 К вЂ” 1,„= — — - - — — — ' = — 0,234 — 0,2'С; я 86 301 ! 384 2) при 1 = 0,6 м и о .=: 4 ьз/с 350 — 335 1,870 ч з н 3418,145 1,384 3) при 1 = 0,35 м н о = 10 м/с 350 =- — 0,02'С; т м 440,04 1,822 4) при 1.=- 0,6 м и о = 10 м/с — — — = — 7„2 !О з"'С.
350 — 346 З.ОП м 55660,85 1,822 Если короб, по которому протекает иоздух, не будет иметь тепловой изоляции на участке, где установлен термометр сопротивления, то температура /ч „ у' основания термометра при скоростях воздуха о.= 4 и 1О и/с будет соотзетстынно равна 280 и 300'С.
Прн этом, как показывают подсчеты, методическая погрешность намерения, обусловленная теплоотводом, будет равна: е, м/с 4; 4; 10; 1О 1,м 0,35; 0,6; 0,35; 0,6 Гт /м С ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °... 1, !", — 0,031 — 0,2; — 0,00! П р н м е р 2. Водяной пар, имеющий температуру Г, = 570'С и давление Р =- !40 кгс/смз (И ИПа), пРотекает в теплоизолнРованном паРопРоводе 1)аз -= =- 233 мм. Температура пара измеряется поперечно обтекаемым термоэлектрччес. ким термометром ТХА-284 в защитной гильзе, средний диаметр которой равен б = — 0,018 м.
Толщина стенки защитного чехла б =- 0.006 и. Защитная гильза изготовлена нз стали марки !Х 18П9Т, Коэффициент теплопроводности материала защитного чехла х„= 23,61 Вт/(и ° К). Скорость потока пара о = ЗО м/с, Козффнцнент кинематической вязкости водяного пара ч = 0,853 1О е мз/с. Коэффициент теплопроводности водяного вара )ь =- 90,4 10 з Вт/(м . К). г1исчо Прандтля для водяного пара Рг = — 0,945. Глубина погружении термоэлектрического термометра 1 принимается равной 0,06 и — 0,095 м.
Длина аыступаюпгей части термоэлектрического термометра не у штывается. Температура Гмг принимается равной 567 н 560'С. Коэффициент теплоотдачн принимается равным значению, подсчитанному в примере 2 6 6-2): гэ = 3340 ВтКм' К). пользуясь 4юрмулой (г«-3-4), подсчитаем методическую погрешность измере. ния, обусловленную теплоотводом: 1) при 1= 0,06 и н 1, « =.= 567'С Г~ — гв« = — = — 0,6. 1О-в'С; 570 — 567 2) прн 1 = 0,06 м н го т -— - 560'С вЂ” — -- — О,й. !О-'С; 570 — 5«60 4351 а) прн 1= 0,95 м и 1юв = 567'С 570 — 567 7 — 1. =- — — — — — — 0'С т ж = — -1 031-Я33 4) при 1 = 0,095 м и Го т = 560 С 570 — 560 — — — — О".С. ж 1 031 333 Из рассмотренных примеров видно, ч«о методическая погрешность, обусловленная теплапроаодностью.
с увеличением глубины погружения термопрнемника и скорости газового потока значительно уменыпается. Прн выборе необходимой глубины погружении термопрнеминка в среду, температура которой измеряетсн, можно не считаться с этой погрешностью. 6-4. Установка термоприемников при измерении температуры газов, пара и жидкостей Рассмотрим примеры способов установки термоприемников, обеспечивающих ограничение методических погрешностей измерения, обусловленных влиянием теплообмена излучением и теплсютвода.
Примером использования экранированных термоприемников является измерение температуры воздуха в производственных помещениях и наружного воздуха. Для измерения теьшературы воздуха в производственных помещениях применяют медные термометры сопротивления тина ТС«"1-6114 (рис. 6-4-1), снабженные защит- 11 ! р '! ~ ной арматурой и экраном с устроенными в 1,! ! !1 ! ! нем зазорами. Зги термометры применяют !)Г также для измерения температуры наруж- 11 ного воздуха. В этом случае их устанавливают в специальном ящике, который защи- Рис Ь 4 ! термометр са противления типа щает термометр от воздействия радиации ТСМ-61! 4.
солнца и других влияющих факторов. Во многих отраслях промышленности верен; 2 — евшвтйыя уеехов ПОЛУЧ „аСП! С ! Ч С ИЕ етвс«вятельао«о ввемевев Ртутные термометры для измерения тем- в дв п«а пературы и электроконтактные ртутные теРмометры для целей сигнализации температуры. Зти термометры, устанавливаемые непосредственно на трубопроводах, агрегатах, аппаратах и т. п., во избежание поломок заключаются в защвтные металлические оправы различных типов. Например, бывают оправы, допускающие непосредственное сопршсосновение резервуара термометра со средой, температуру которой нзмеряют. Оправы такого типа применяются при давлениях среды, близких к атмосферному.
При давлении среды, превышаюшем атмосферное, применяют оправы, изолирующие резервуар термометра от непосредственного соприкосновения со средой. Правнльвость показаний термометров, заключенных в оправах, зависит не только от качества самого термокиетра, но и от устройства оправы, и от способа монтажа термометра в оправе. Оправа должна обеспечил вать необходимую глубину погружения о нижней части термометра в среду, температура которой измеряется. При измерении стационарных темперае % тур для улучшения теплопередачи от за-, щитной оправы (гильзы) к теплочувствительной части термометра гильзу заполняют небольшим количеством масла, если она находится в вертикалвном положенни и измеряемая температура не более 200'С, или на резервуар надевают специальный металлический наконечник. Масло в гильзу рекомендуется наливать так, чтобы в Рис.'6-4-2. Вертикальная него была погружена нижняя часть терустакавка термоцркемки- мометра примерно на 30 мм, так как прн большом количестве масла возникасот конке или трубопроводе.
векционные потоки, отводящие тепло н à — термоцриемвик; а — го. ловка; б — штуцер дгл вео- охлзждаюцсие вследствие этого резервуар йа вроводоа; 4 — еоаышка; термпмвтра б — ваолвцив: б — легка еивмаемый олой ваолвцик. Для повышения тоЧнОсти измерения температуры необходимо обеспечивать достаточную глубину погружения термоприемника в среду, температура которой измеряется. При измерении температуры в газоходах, воздуховодах и трубопроводах большого диаметра может быть обеспечена необходимая глубина погружения термопрнемяика. В качестве примеоа на рис. 6-4-2 показана вертикальная установка термометра сопротнвления илн термоэлектрического термометра на металлической стенке нлн трубопроводе 1)м» 1020 мм и р = 10 кгс/смв (1 МПа). Такая устаноиса прн монтажной длине термопрнемника У.
» 600 мм и наличии изоляции позволяет пренебречь методической погрешностью из-за теплоотвода 6 6-3). Методическую погрешность за счет лучистого теплообмена в этом случае следует оценивать с учетом влияния теплообмена излучением яе только между термоприемником и стенкой канала, но и окружающими его телами, если тако- вые имеются.
В тех случаях, когда по тем или иным причинам вертикальная установка термоприемника не может быть осуществлена, термоприемник может быть установлен горизонтально. Для большей надежности при горизонтальном монтаже термоприемника на металлической стенке или трубопроводе (р =:= 1020 мм) он устанавливается в закладной трубе (рис, 6-4-3).
Рассмотренные способы уста- -сцг о.- ковки термометров сопротивления или термоэлектрических тер- + мометров применяют также при их монтаже на металлической Х 7 стенке или трубопроводе (Ря ~ рнс. 6-4-3. Горизонтальная установка ~ 1020 мм) с внутренней кир- термоприемннка на металлической пичной кладкой. сгенке или трубопроводе. На рис.
6-4-4 показана го- у — термопркемвик: й — головка терма- приемника; 8 — штуцер дкя ввода праризонтальная установка термо- вадаш 4 — труба закладная а бобышкой: ЭЛЕКт)ЗИЧЕСКОГ О 'Гсрисйгнтра бЕЗ б — металлвеескаа степка: 4 — тпрбоппо- аод; 7 — изоляция; а — легкосикмаемый штуцера в кирпичной кладке для слой изоляция. измерения температуры газа (р - 2,5 кгс/смт). При вертикальной установке термоэлектри геского термометра без штуцера в кирпичной кладке закладная труба с бобышкой монтируется заподлицо с внутренней стенкой. В этом случае опорную пластинку 5 ставить не надо.
При измерении температуры в трубопроводах с наружным диаметром Ря =. 57 —: 133 мм удобна установка термоприемника, пока- Рпс. 6-4-4. Горизонтальная установка термоэлектрического термометра без штуцера в кирпичной кладке. т — термавлектрксесккй терыометр; 3 — трубе вакладпая с бобышкой; 3 — вс. беато.графвткая набивка; 4 — кирпичная кладка; Б — опорявя плаатика. ванная схематично на рис. 6-4-5. Этот способ установки может быть рекомендован для различных термоприемников. Если внутренний диаметр трубопровода имеет недостаточный размер, то термоприемник может быль установлен наклонно к оси трубопровода (рис. 6-4-6, а). При измерении температуры среды в трубопроводах, позволяю'цнх обеспечить необходимую глубину погружения термоприемника, он может быть установлен радиально (рис.
6-4-6, б). При этом следует помнить, что при установке термометра сопротивления (нли термобаллона маномегрического термометра) радиально или наклонно необходимо, чтобы середина его чувствительного элемента совпадала с осью трубопровода. Напомним также, что при выборе способа установки термоприемника необходимо учитывать, что коэ(рфиг1иент теплоотдачи боль- . ше прн поперечном омывании термоприемника (рнс. 6-4-6, б), чем при наклонном (рис. 6-4-6, а) и продольном (рис. 6-4-5) омыванин. Для измерения температуры перегретого водяного пара выРие. 6-4-5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
