RU2285248C1

RU2285248C1 - Device for measuring saturation temperature in overheated vapor

Info

Publication number: RU2285248C1
Application number: RU2005104188/28A
Authority: RU
Inventors: Ярослав Владимирович Витко (RU); Ярослав Владимирович Витко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова" (ОАО КЧХК)
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-10-10

Abstract

FIELD: measuring technique; chemical industry; food industry.

SUBSTANCE: device has case with branches for supplying overheated vapor and for removing condensate, condensate flowing-through device with tube for flowing condensate out, temperature detector and cooler. Condensate flowing-through device is disposed higher than branch for supplying overheated vapor. It has cap plate for condensate and pan-shaped circular condensate heater-distributor. Condensate warmer-distributor is fixed above plate, aligned with it to have space relatively case. One end of tube for flowing condensate out is disposed higher than sensitive element of temperature detector. The other end of tube for flowing condensate out is lowered into condensate collector disposed in case lower than branch for removal of overheated vapor. Backward cooler is mounted in alignment with case above condensate warmer-distributor. Case is made for thermostatic temperature control.

EFFECT: improved precision of measurement.

1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в химической, цветной, пищевой и других отраслях промышленности для измерения температуры насыщения в перегретом паре в выпарных или других подобного типа промышленных аппаратах с целью определения температурной депрессии раствора - разности температур кипения раствора и чистого растворителя, находящихся при одном и том же давлении, что может служить источником непрерывной экспресс-информации о концентрации выпариваемого раствора.The invention relates to measuring technique and can be used in the chemical, color, food and other industries for measuring the saturation temperature in superheated steam in evaporators or other similar types of industrial apparatuses with the aim of determining the temperature depression of the solution — the difference in the boiling temperature of the solution and the pure solvent at the same pressure, which can serve as a source of continuous express information about the concentration of the evaporated solution.

Известно устройство для измерения температуры насыщенного пара согласно заявке ФРГ №1253483, МПК G 01 К 1/16, опубликованной патентным бюллетенем ФРГ 1967 г, №44, которое состоит из корпуса, патрубка для подвода пара и одновременного отвода пароконденсатной смеси, сборника конденсата и сливной трубки, в которой размещен датчик температуры. Указанное устройство обладает низкой точностью измерения вследствие того, что температура конденсата в динамике может существенно отличаться от температуры насыщения из-за того, что подогрев конденсата до температуры кипения осуществляется глухим паром через стенки сливной трубки и сборника конденсата.A device for measuring the temperature of saturated steam according to the application of the Federal Republic of Germany No. 1253483, IPC G 01 K 1/16, published by the German Patent Gazette of 1967, No. 44, which consists of a housing, a pipe for supplying steam and simultaneously discharging the vapor-condensate mixture, condensate collector and drain the tube in which the temperature sensor is located. The specified device has low measurement accuracy due to the fact that the temperature of the condensate in the dynamics can differ significantly from the saturation temperature due to the fact that the condensate is heated to boiling point with dead steam through the walls of the drain pipe and condensate collector.

Известно устройство для измерения температуры насыщения, описанное в книге Т.А.Колач, Д.В.Радун «Выпарные станции», М., ГНТИМЛ, 1963 г., стр.342. Оно содержит корпус с патрубками для подвода пара и отвода пароконденсатной смеси, датчик температуры, расположенный в паровом пространстве корпуса, и холодильник. Известное устройство не обеспечивает необходимой точности измерения температуры насыщения в перегретом паре, так как датчик измеряет температуру специально подаваемого в устройство водяного пара. Температура насыщения подаваемого пара никак не связана с давлением в выпарном аппарате, т.е. этот пар является перегретым по отношению к давлению в выпарном аппарате. Кроме того, для проведения измерений необходимо обеспечивать непрерывную подачу в устройство строго определенного расхода водяного пара, что при колебаниях давления в выпарном аппарате достаточно трудно обеспечить.A device for measuring the temperature of saturation, described in the book T.A. Kolach, D.V. Radun "Evaporation stations", M., GNTIML, 1963, p.342. It contains a housing with nozzles for supplying steam and removing the vapor-condensate mixture, a temperature sensor located in the steam space of the housing, and a refrigerator. The known device does not provide the necessary accuracy of measuring the temperature of saturation in superheated steam, since the sensor measures the temperature of the water supplied specially to the device. The saturation temperature of the supplied steam is in no way related to the pressure in the evaporator, i.e. this steam is superheated in relation to the pressure in the evaporator. In addition, for measurements it is necessary to provide a continuous supply to the device of a strictly defined flow rate of water vapor, which is quite difficult to ensure with pressure fluctuations in the evaporator.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры насыщения в перегретом паре по а.с. СССР №838406, МПК G 01 K 1/16, опубликованное 15.06.81, бюллетень №22.The closest in technical essence to the proposed is a device for measuring the temperature of saturation in a superheated steam by.with. USSR No. 838406, IPC G 01 K 1/16, published 06/15/81, Bulletin No. 22.

Известное устройство содержит корпус с патрубками для подвода перегретого пара и отвода конденсата, в котором установлено устройство протока конденсата, выполненное в виде стакана, в котором размещен датчик температуры, а нижняя часть стакана снабжена трубкой для слива конденсата. Полость стакана сообщена с подводящим пар патрубком, на котором размещен холодильник.The known device comprises a housing with nozzles for supplying superheated steam and condensate drain, in which a condensate flow device is installed, made in the form of a glass, in which a temperature sensor is placed, and the lower part of the glass is equipped with a condensate drain pipe. The cavity of the glass is in communication with the supply pipe, on which the refrigerator is placed.

Недостатком описанного устройства является низкая точность измерения в переходных режимах из-за несоответствия температуры конденсата температуре насыщения перегретого пара при данном давлении его в технологическом аппарате, так как требуется достаточно большое время для доведения конденсата в стакане до температуры кипения. Подогрев образующегося конденсата до температуры кипения осуществляется за счет конденсации на наружной поверхности стакана и зеркале жидкости исследуемого пара. Скорость восприятия датчиком температуры изменяющейся температуры конденсата в стакане лимитируется теплопроводностью стенки стакана и коэффициентом теплообмена между находящейся в спокойном состоянии жидкостью и стенками датчика температуры и стакана. Кроме того, образующийся на поверхности холодильника конденсат может быть переохлажден относительно температуры кипения. А переохлаждение конденсата требует дополнительного времени на его подогрев и доведение до температуры кипения. Это вызывает запаздывание в измерении истинного значения температуры насыщения пара, когда температура кипения раствора в выпарном аппарате уже приняла другое значение, и в динамике приводит к большим погрешностям в измерении температурной депрессии.The disadvantage of the described device is the low accuracy of measurement in transient conditions due to the mismatch of the condensate temperature with the saturation temperature of the superheated steam at a given pressure in the technological apparatus, since it takes a sufficiently long time to bring the condensate in the glass to the boiling point. Heated condensate to a boiling point is carried out by condensation on the outer surface of the glass and the liquid mirror of the investigated steam. The temperature sensor’s speed of sensing the changing temperature of the condensate in the glass is limited by the thermal conductivity of the glass wall and the heat transfer coefficient between the liquid in a calm state and the walls of the temperature sensor and glass. In addition, condensate formed on the surface of the refrigerator may be supercooled relative to the boiling point. A hypothermia of the condensate requires additional time to heat it and bring it to a boiling point. This causes a delay in the measurement of the true value of the temperature of vapor saturation, when the boiling point of the solution in the evaporator has already taken a different value, and in dynamics leads to large errors in the measurement of temperature depression.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности измерений в переходных режимах для возможности автоматизации выпарных и других подобных аппаратов за счет выравнивания постоянных времени этих аппаратов и предлагаемого устройства, т.е. динамических характеристик обоих объектов, путем интенсификации теплообмена между кипящим чистым растворителем (конденсатом) и датчиком температуры, находящимся в слое жидкости конденсата, и исключения переохлаждения конденсата.An object of the invention is to increase the reliability of measurements in transient conditions for the possibility of automating evaporators and other similar devices by aligning the time constants of these devices and the proposed device, i.e. dynamic characteristics of both objects, by intensifying heat transfer between a boiling clean solvent (condensate) and a temperature sensor located in the condensate liquid layer, and eliminating condensate overcooling.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для измерения температуры насыщения в перегретом паре, содержащем корпус с патрубками для подвода перегретого пара и отвода конденсата, устройство протока конденсата с трубкой для слива конденсата и датчиком температуры, один конец трубки для слива конденсата размещен выше чувствительного элемента датчика температуры, и холодильник, согласно изобретению устройство протока конденсата состоит из колпачковой тарелки и корытообразного кольцевого подогревателя-распределителя конденсата, закрепленного над тарелкой соосно с ней и с зазором относительно корпуса, и размещено выше патрубка для подвода перегретого пара, другой конец трубки для слива конденсата опущен в сборник конденсата, расположенный в корпусе ниже патрубка для подвода перегретого пара, холодильник выполнен обратным и установлен соосно корпусу над корытообразным подогревателем-распределителем конденсата, а корпус выполнен термостатированным.The problem is solved in that in a device for measuring the saturation temperature in a superheated steam, comprising a housing with nozzles for supplying superheated steam and condensate drain, a condensate flow device with a condensate drain pipe and a temperature sensor, one end of the condensate drain pipe is placed above the sensing element a temperature sensor and a refrigerator, according to the invention, the condensate flow device consists of a cap plate and a trough-like ring condensate heater-distributor a, mounted above the plate coaxially with it and with a gap relative to the body, and placed above the nozzle for supplying superheated steam, the other end of the condensate drain pipe is lowered into the condensate collector located in the housing below the nozzle for supplying superheated steam, the refrigerator is made inverse and installed coaxially the body above the trough-like heater-distributor of condensate, and the body is made thermostated.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения, эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают достижение технического результата, отраженного в технической задаче, и отсутствуют в известных технических решениях.These features of the invention represent its differences from the prototype and determine the novelty of the proposal, these differences are significant, since they are the ones that ensure the achievement of the technical result reflected in the technical task, and are absent in the known technical solutions.

Существо изобретения станет более понятным из следующего конкретного примера его выполнения и прилагаемого чертежа.The invention will become more clear from the following specific example of its implementation and the attached drawing.

На чертеже изображен продольный разрез устройства для измерения температуры насыщения в перегретом паре.The drawing shows a longitudinal section of a device for measuring the temperature of saturation in superheated steam.

Устройство состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с патрубками 2, 3 подвода перегретого пара и отвода конденсата, устройства протока конденсата 4, с трубкой 5 для слива конденсата и датчиком температуры 6, обратного холодильника 7, сборника конденсата 8. Устройство протока конденсата 4 расположено выше патрубка для подвода перегретого пара и состоит из колпачковой тарелки 9 с паровыми патрубками 10 и колпачками 11 с прорезями и корытообразного кольцевого подогревателя-распределителя конденсата 12, закрепленного на планках 13 над тарелкой соосно с ней и с зазором относительно корпуса.The device consists of a vertical cylindrical body 1 with pipes 2, 3 for supplying superheated steam and condensate drain, a condensate flow device 4, with a condensate drain pipe 5 and a temperature sensor 6, a reflux condenser 7, a condensate collector 8. The condensate flow device 4 is located above the pipe for supplying superheated steam and consists of a cap plate 9 with steam nozzles 10 and caps 11 with slots and a trough-shaped annular condensate heater-distributor 12, mounted on straps 13 above the container Christmas tree aligned with it and with a clearance relative to the body.

Подогреватель-распределитель конденсата служит для равномерного распределения конденсата, стекающего со стенок холодильника. Так как между подогревателем-распределителем и корпусом находится пар, он не только исключает охлаждение конденсата за счет теплоотдачи к наружной среде, но и нагревает конденсат, находящийся в подогревателе-распределителе и стекающий со стенок холодильника и зубчатых стенок самого подогревателя до температуры кипения. Этим исключается переохлаждение конденсата, стекающего со стенок холодильника, потому что холодильник может быть как с воздушным охлаждением, так и с подводом специального охлаждающего агента в зависимости от температуры кипения конденсата.The condensate heater-distributor is used to evenly distribute the condensate draining from the walls of the refrigerator. Since there is steam between the heater-distributor and the body, it not only eliminates the cooling of the condensate due to heat transfer to the external environment, but also heats the condensate located in the heater-distributor and draining from the walls of the refrigerator and the battlements of the heater itself to the boiling point. This eliminates the overcooling of condensate draining from the walls of the refrigerator, because the refrigerator can be either air-cooled or supplied with a special cooling agent depending on the boiling point of the condensate.

Для уменьшения теплопотерь со стороны жидкости, находящейся на тарелке, через стенку корпуса в окружающую среду, полотно колпачковой тарелки 9 выполнено блюдообразным, т.е. устанавливается с зазором относительно стенок корпуса. Таким образом, жидкость на тарелке со всех сторон окружена паром, тем самым уменьшается охлаждение жидкости на тарелке.To reduce heat loss from the liquid side located on the plate, through the wall of the housing into the environment, the cloth of the cap plate 9 is made dish-shaped, i.e. installed with a gap relative to the walls of the housing. Thus, the liquid on the plate is surrounded on all sides by steam, thereby reducing the cooling of the liquid on the plate.

Холодильник 7 установлен соосно корпусу над корытообразным подогревателем-распределителем конденсата и выполнен обратным.The refrigerator 7 is mounted coaxially to the body above the trough-like condensate heater-distributor and is made reverse.

В самой верхней точке холодильника размещен штуцер 14 для периодического удаления из устройства накапливающихся в период его продолжительной непрерывной работы неконденсирующихся газовых примесей.At the highest point of the refrigerator, a fitting 14 is placed for periodically removing non-condensing gas impurities that accumulate during the period of its continuous operation.

Сборник конденсата 8 расположен в корпусе ниже патрубка для подвода перегретого пара. Один конец трубки 5 для слива конденсата размещен выше чувствительного элемента датчика температуры 6, но ниже высоты парового патрубка колпачковой тарелки, а другой ее конец опущен в сборник конденсата 8. Длина трубки слива конденсата в 3-5 раз превышает длину парового патрубка 10 колпачковой тарелки 9, а глубина ее погружения в сборник конденсата не менее чем в 2 раза меньше длины парового патрубка колпачковой тарелки.The condensate collector 8 is located in the housing below the pipe for supplying superheated steam. One end of the condensate drain pipe 5 is placed above the sensing element of the temperature sensor 6, but lower than the height of the steam nozzle of the cap plate, and the other end is lowered into the condensate collector 8. The length of the condensate drain pipe is 3-5 times the length of the steam nozzle 10 of the cap plate 9 , and the depth of its immersion in the condensate collector is not less than 2 times less than the length of the steam nozzle of the cap plate.

Геометрическая емкость сборника конденсата 8 превышает геометрическую емкость трубки для слива конденсата. Корпус выполнен термостатированным за счет изоляции 15. Размещение одного конца трубки 5 для слива конденсата ниже высоты парового патрубка колпачковой тарелки нужно для беспрепятственного слива непрерывно образующегося во время работы конденсата в сборник конденсата 8 и далее по патрубку 3 в выпарной аппарат. Геометрическая емкость сборника конденсата и длина сливной трубки выбраны с таким расчетом, чтобы исключить заброс холодного конденсата из сборника конденсата на тарелку при колебаниях давления в выпарном аппарате.The geometric capacity of the condensate collector 8 exceeds the geometric capacity of the condensate drain pipe. The casing is made thermostatically controlled by insulation 15. The placement of one end of the condensate drain pipe 5 below the height of the steam nozzle of the cap plate is necessary for the unimpeded drain of continuously formed condensate during operation into the condensate collector 8 and then through the nozzle 3 to the evaporator. The geometrical capacity of the condensate collector and the length of the drain pipe are selected so as to exclude cold condensate from the condensate collector onto the plate during pressure fluctuations in the evaporator.

Устройство работает следующим образом. Перегретый пар из выпарного аппарата поступает по патрубку 2 в полость А корпуса и через паровой патрубок 10 и зазор между паровым патрубком и колпачком в полость Б корпуса. Давление в полостях Б и А и выпарном аппарате равны между собой. Перегретый пар конденсируется в холодильнике 7, и образующийся конденсат начинает стекать по стенкам холодильника в корытообразный кольцевой подогреватель 12 устройства протока конденсата 4 и по мере накопления сливается через зубчатые края подогревателя-распределителя вниз на колпачковую тарелку 9. По мере подъема уровня конденсата на тарелке выше верхнего среза отверстий в колпачке полости Б и А оказываются разобщенными слоем жидкости на тарелке, но пар в полость Б продолжает поступать по трубке 5 для слива конденсата, и конденсация пара продолжается до тех пор, пока слой жидкости (конденсата) на тарелке не достигнет верхнего среза трубки для слива конденсата 5 и она не начнет сливаться по трубке 5 в сборник конденсата. Давление в выпарном аппарате и полостях А и Б еще равны между собой до тех пор, пока слой жидкости в сборнике конденсата 8 не достигнет нижнего среза трубки для слива конденсата. В этот момент полости А и Б оказываются разобщенными по паровой фазе, и давление в полости Б вследствие конденсации пара в холодильнике начнет понижаться до тех пор, пока давление пара в полости А не выдавит жидкость из-под колпачка и пар не начнет пробулькивать через слой жидкости на тарелке в полость Б. Собственно с этого момента начинается процесс измерения температуры насыщения в перегретом паре, при этом давление в полости Б меньше давления в полости А на величину столба жидкости на тарелке и величину динамических потерь давления в лабиринтах системы колпачок-патрубок. Но так как чувствительный элемент датчика температуры погружен в слой конденсата на какую-то глубину, то в точке измерения температуры кипения, где расположен чувствительный элемент, действует сумма давления пара в полости Б и давления столба конденсата, равная глубине погружения чувствительного элемента. Таким образом, давление в точке измерения температуры кипения конденсата отличается от давления в полости А на величину динамических потерь давления пара в лабиринте системы колпачок-патрубок.The device operates as follows. Superheated steam from the evaporator enters through the pipe 2 into the cavity A of the housing and through the steam pipe 10 and the gap between the steam pipe and the cap into the cavity B of the housing. The pressure in the cavities B and A and the evaporation apparatus are equal to each other. The superheated steam condenses in the refrigerator 7, and the condensate formed begins to drain along the walls of the refrigerator into a trough-shaped ring heater 12 of the condensate flow device 4 and, as it accumulates, flows down through the serrated edges of the heater-distributor down onto the cap plate 9. As the condensate level rises above the top a cut of the holes in the cap of the cavity B and A turn out to be a disconnected layer of liquid on the plate, but the steam continues to flow into the cavity B through the pipe 5 to drain the condensate, and condensation Pa continues until the layer of liquid (condensate) on the plate reaches the upper cut of the condensate drain pipe 5 and it begins to merge along the pipe 5 into the condensate collector. The pressure in the evaporator and cavities A and B are still equal to each other until the liquid layer in the condensate collector 8 reaches the lower cut of the condensate drain pipe. At this point, the cavities A and B are separated by the vapor phase, and the pressure in the cavity B due to steam condensation in the refrigerator starts to decrease until the vapor pressure in the cavity A squeezes the liquid out from under the cap and the steam begins to bubble through the liquid layer on the plate into the cavity B. Actually from this moment the process of measuring the saturation temperature in the superheated steam begins, while the pressure in the cavity B is less than the pressure in the cavity A by the amount of liquid column on the plate and the value of the dynamic pressure loss in la irintah cap-tube system. But since the sensitive element of the temperature sensor is immersed in the condensate layer to a certain depth, the sum of the vapor pressure in the cavity B and the pressure of the condensate column equal to the immersion depth of the sensitive element acts at the boiling point of the sensor where the sensor is located. Thus, the pressure at the point of measurement of the boiling point of the condensate differs from the pressure in cavity A by the value of the dynamic loss of vapor pressure in the labyrinth of the cap-pipe system.

Вследствие малых расходов пара, определяемых конденсационными возможностями холодильника, динамическими потерями на трение пара в лабиринте колпачок-патрубок можно пренебречь. С достаточной для инженерной практики точностью можно считать, что давление в точке измерения температуры кипения равно давлению в полости А и, в конечном итоге, давлению в выпарном аппарате.Due to the low steam consumption, determined by the condensation capabilities of the refrigerator, the dynamic friction losses of steam in the labyrinth of the cap-pipe can be neglected. With sufficient accuracy for engineering practice, we can assume that the pressure at the boiling point is equal to the pressure in cavity A and, ultimately, the pressure in the evaporator.

Следовательно, измеряя температуру кипения конденсата на тарелке, мы определяем его температуру кипения, практически при том же давлении, что и в выпарном аппарате.Therefore, by measuring the boiling point of the condensate on a plate, we determine its boiling point, almost at the same pressure as in the evaporator.

При повышении давления в выпарном аппарате (в полости А) или понижении давления в полости Б, вследствие конденсации пара в холодильнике 7, перегретый пар из выпарного аппарата пробулькивает через слой конденсата на тарелке, отдавая свое тепло конденсату и заставляя его кипеть до восстановления равновесия по давлению. Так как конденсация паров над тарелкой идет непрерывно, холодильник над тарелкой работает, как насос, непрерывно прокачивая пар через конденсат на тарелке. Конденсат на тарелке (чистый растворитель) непрерывно кипит, в области над тарелкой присутствуют пары уже не перегретого, а насыщенного пара. Стекающие со стенок холодильника капли конденсата подогреваются окружающим паром, попадают на корытообразный кольцевой подогреватель-распределитель 12, где задерживаются на некоторое время и дополнительно прогреваются паром, и, в конце концов, стекают через зубчатые стенки подогревателя вниз на тарелку. Таким образом, исключается переохлаждение стекающего на тарелку конденсата, и он попадает на тарелку практически при температуре кипения. Корытообразный кольцевой подогреватель-распределитель конденсата выполняет еще и роль равномерного распределения конденсата по тарелке для исключения возникновения градиентов температуры в слое конденсата на тарелке. Излишки образующегося конденсата сливаются по трубке для слива конденсата 5 в сборник конденсата 8 и через патрубок отвода конденсата 3 возвращаются в выпарной аппарат.When the pressure in the evaporator (in cavity A) increases or the pressure in cavity B decreases, due to steam condensation in the refrigerator 7, superheated steam from the evaporator bubbles through the condensate layer on the plate, transferring its heat to the condensate and causing it to boil until pressure is restored to equilibrium . Since the condensation of vapor over the plate is continuous, the refrigerator above the plate works like a pump, continuously pumping steam through the condensate on the plate. Condensate on a plate (pure solvent) is constantly boiling, in the area above the plate there are vapors of not already overheated, but saturated steam. The condensate droplets flowing from the walls of the refrigerator are heated by the surrounding steam, fall onto a trough-shaped annular heater-distributor 12, where they are delayed for some time and additionally heated by steam, and, finally, flow down through the battlement walls of the heater down onto the plate. Thus, the supercooling of condensate flowing onto the plate is excluded, and it enters the plate practically at the boiling point. The trough-shaped ring condensate heater-distributor also plays the role of uniform distribution of condensate across the plate to prevent the occurrence of temperature gradients in the condensate layer on the plate. Excess condensate formed is discharged through the condensate drain pipe 5 to the condensate collector 8 and returned through the condensate discharge pipe 3 to the evaporator.

При понижении давления в выпарном аппарате (в полости А) излишек пара из полости Б пробулькивает через слой конденсата в сборнике конденсата 8, и в то же время на понижение давления в полости Б работает холодильник, конденсируя пары жидкости. При уменьшении давления в полости Б конденсат на тарелке оказывается перегретым относительно меньшего давления паров над конденсатом, вследствие этого происходит резкое вскипание всего объема конденсата на тарелке, конденсат самоиспаряется и происходит понижение температуры его кипения. В полости Б происходит круговорот самоиспарение жидкости - переход ее части в пар - конденсация - возврат конденсата на тарелку. При отставании падения давления в полости Б от давления в полости А в работу включается гидрозатвор, образованный трубкой для слива конденсата и сборником конденсата, сбрасывая давление по трубке для слива конденсата в полость А. Понижение давления в выпарном аппарате может продолжиться и после того, как конденсат на тарелке не самоиспарится до того, что слой конденсата на тарелке не станет ниже прорезей в колпачках. И тогда пар из выпарного аппарата опять попадет в полость Б через паровые патрубки тарелки, и процесс повторится сначала при колебании уровня конденсата на тарелке вблизи верхнего среза прорезей колпачка.When the pressure in the evaporator (in cavity A) is reduced, the excess steam from cavity B is bubbled through the condensate layer in the condensate collector 8, and at the same time, the refrigerator works to lower the pressure in cavity B, condensing the liquid vapor. With a decrease in pressure in cavity B, the condensate on the plate turns out to be superheated with a relatively lower vapor pressure above the condensate, as a result of which the entire volume of condensate on the plate boils sharply, the condensate self-evaporates and its boiling point decreases. In cavity B, a self-evaporation of the liquid takes place — its part turns into steam — condensation — condensate returns to the plate. If the pressure drop in the cavity B lags behind the pressure in the cavity A, a water lock formed by the condensate drain pipe and the condensate collector is turned on, depressurizing the condensate drain pipe into the cavity A. The pressure in the evaporator can continue to decrease even after the condensate on the plate will not self-evaporate until the condensate layer on the plate does not fall below the slots in the caps. And then the vapor from the evaporator will again enter cavity B through the steam nozzles of the plate, and the process will be repeated first when the level of condensate on the plate fluctuates near the upper cut of the cap slots.

Таким образом, прогревая конденсат на тарелке острым паром или охлаждая его за счет самоиспарения, мы интенсифицируем процесс теплообмена на тарелке, исключаем переохлаждение конденсата, стекающего со стенок холодильника, путем подогрева его в подогревателе-распределителе, приближаем эти процессы к процессам, протекающим в выпарном аппарате, выравнивая тем самым постоянные времени датчика температуры, находящегося в слое конденсата на тарелке, и датчика температуры, находящегося в растворе в выпарном аппарате, измеряющих температуру кипения чистого растворителя и раствора соответственно практически при одном и том же давлении. За счет этого повышается достоверность измерения при нестационарных процессах, протекающих в выпарных аппаратах на практике.Thus, heating the condensate on the plate with hot steam or cooling it due to self-evaporation, we intensify the heat transfer process on the plate, eliminate the overcooling of the condensate draining from the walls of the refrigerator by heating it in the heater-distributor, and we bring these processes closer to the processes occurring in the evaporator thereby aligning the time constants of the temperature sensor located in the condensate layer on the plate and the temperature sensor in solution in the evaporator measuring the temperature boiling a pure solvent and a solution, respectively, at practically the same pressure. Due to this, the measurement reliability increases during non-stationary processes occurring in evaporators in practice.

Claims

A device for measuring the saturation temperature in an overheated steam, comprising a housing with nozzles for supplying superheated steam and condensate drain, a condensate flow device with a condensate drain pipe and a temperature sensor located in the condensate layer, one end of the condensate drain pipe is located above the temperature sensor sensitive element and a refrigerator, characterized in that the condensate flow device consists of a cap plate for condensate and a trough-shaped annular heater-distributor con densate mounted above the plate coaxially with it and with a gap relative to the housing, and placed above the nozzle for supplying superheated steam, the other end of the condensate drain pipe is lowered into the condensate collector located in the housing below the nozzle for supplying superheated steam, the refrigerator is made inverse and installed coaxially with a housing above the trough-shaped annular condensate heater-distributor, and the housing is thermostatically controlled.