CS272879B1

CS272879B1 - Humidifying device for aspiration hydrometer's vertical thermometer

Info

Publication number: CS272879B1
Application number: CS13989A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Csc Laufik
Original assignee: Laufik Frantisek
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS13989A1

Abstract

The device consists of the container (1) of the dampening liquid, which is equipped with a neck (11) with a throttle valve (111) and porous plug (112). The tubular extension (2) is placed under the plug and it is inside equipped with the electric current lead (31), which connects the measuring device (3) with the vertical thermometer (4), which is attached under the tubular extension (2). The bleeding porous extension (5) with a point (51) can be possibly attached under the vertical thermometer (4). The tubular extension (2), vertical thermometer (4), and bleeding porous extension (5) can be possibly equipped with a spirally wound distribution (7) of the dampening liquid over their surface.<IMAGE>

Description

(57) Zariadenie pozostáva zo zásobníka (I) zvlhčovacej kvapaliny opa třeného hrdleni (II) so škrtiacim ventilom (111) a poréznou zátkou (112). Pod zátkou je umiestnený rúrkovitý nástavec (2) vo vnútri opatřený vedením (31) elektrického prúdu, spájajúcim meracie zariadenie (3) so zvislým teplomerom (4) připojeným pod rúrkovitým nástavcom (2). Pod zvislým teplomerom (4) je připadne připojený odvodný porézny nástavec (5) s hrotom 51. Rúrkovitý nástavec (2), zvislý teploměr (4) a odvodný porézný nástavec (5) sú připadne po povrchu opatřené spirálovité navinutým rozvodom (7) zvlhčovacej kvapaliny.(57) The device consists of a reservoir (I) of a humidified fluid provided with a neck (II) with a throttle valve (111) and a porous plug (112). Under the plug there is located a tubular extension (2) inside provided with an electric current conduit (31) connecting the measuring device (3) to a vertical thermometer (4) connected below the tubular extension (2). Under the vertical thermometer (4) there is optionally connected a drainage porous extension (5) with a tip 51. The tubular extension (2), the vertical thermometer (4) and the drainage porous extension (5) are optionally provided with a spirally wound humidification distribution (7). .

cs 272875 Blcs 272875 Bl

(51) Int. Cl.⁵ (52) Int. Cl. ⁵

G 01 N 25/62G01N 25/62

z·from·

OBH.1OBH.1

CS 272879 BlCS 272879 Bl

Vynález sa týká zvlhčovacieho zariadenia zvislého teplomera ašpíračných vlhkomerov, . ktoré sa použivajú na meranie obsahu pár kvapalín obsíahnutých v plynech a spalinách vyhtrinotením poměru objemu pár k jednotkovému objemu plynu vo formě relativnéj vlhkosti.The present invention relates to a humidifying device of a vertical thermometer and a scrubbing hygrometer. which are used to measure the vapor content of liquids contained in gases and flue gas by creeping the ratio of vapor volume to unit gas volume in the form of relative humidity.

V súčasností sa na zištovanie relatívnej vlhkosti plynov použivajú najma aspiračně psychrometre, ktoré sú tvořené tzv. suchým a mokrým teplomerom, okolo ktorých prúdi merané plynné medium. Pri najčastejšie používaných riešeniach sa tzv. mokrý teploměr zvlhčuje prostredníctvom sávej textilie na povrchu teplomera, ktorej volný koniec je ponořený do zvlhčovacej kvapaliny umiestnenej v nádobě pod teplomerom. Obsah tejto kvapaliny v plyne sa meria. Savá textília na povrchu teplomera sa vlhčí posobením povrchového napatia zvlhčbvacej kvapaliny, ktorá sa kapilárně nasává do miesta merania. Ak je potom teplota prúdiaceho plynu vyššia, než je teplota rosného bodu kvapaliny ktorou je teploměr zvlhčený, dochádza k vyparovaniu tejto kvapaliny tak, že v medznej vrstvě plynu v bezprostrednej blíž kostí vlhkého povrchu dojde k nasýteníu plynu parami. Na odparenie kvapaliny sa přitom spotřebuje výparné teplo, potřebné na změnu jej skupenstva. Toto teplo sa odoberie z uvedenej medznej vrstvy plynu, dosledkom čoho jej teplota poklesne. Pokles teploty je závislý na množstve odparenej kvapaliny, tj. na množstve kvapaliny, ktorú plyn vo svojom okamžitom klímatickom stave može přijat do dosiahnutia nasýteného stavu a preto je tento pokles teploty charakteristikou množstva pár obsíahnutých v meranom plyne. Pri tomto konštrukčnom usporiadaní je přesnost merania spravidla zanedbatelné znižená tým, že čásť výparněho tepla sa odoberá z kvapaliny samotnéj, pokíal je jej teplota rozna od teploty sýtej medznej vrstvy plynu, pretože objem tejto kvapaliny je zanedbatelný v porovnání s objemom prúdiaceho plynu. Nedostatkem tohto riešenia je, že ak je odpařovaný objem kvapaliny vyšší, než je objem textíliou nasávaný, napr. je meraný plyn extrémně suchý, resp. ak je rychlost prúdenia plynu přílišvysoká, dochádza k čiaštočnému, či úplnému vysušeniu textí lie a takto i k nesprávným výsledkom merania. Aby sa čo najviac znížil pokles adhéznych vlastností textilie, je Sálej na vlhčenie nevyhnutné používat kvapalinu vysokej čistoty, čo sposobuje zvýšené energetické nároky zariadenia. Rovnako nepriaznivý vplyv na přesnost merania majú mechanické a chemické nečistoty obsiahnuté v meranom plyne. Preto sa ako ďalšie riešenie používá pokrývanie povrchu teplomerov poréznymi keramickými hmotami, zvlhčovanýmí kvapalinou, ktorá sa privádza do vnútra hmoty s miernym pretlakom. Pri tomto riešení však dochádza k nepresnostíam, spósoboným tým, že teplota meraného miesta je už výrazné ovplyvnená teplotou privádzanej kvapaliny. Tento stav sa odstraňuje buď zvážením velkej zotrvačnosti zariadenia tým, že za smerodajné sa považujú až výsledky merania získané po určitej době, alebo použitím rozných komplikovaných, najčastejšie elektronických, korekčných zariadení.At present, psychrometers, which consist of so-called so-called psychrometers, are used to determine the relative humidity of gases. dry and wet thermometer, around which the measured gaseous medium flows. The most commonly used solutions are called. the wet thermometer is moistened by means of a suction cloth on the surface of the thermometer, the free end of which is immersed in a humidifying liquid placed in a container under the thermometer. The gas content of this liquid is measured. The absorbent fabric on the thermometer surface is dampened by applying a surface tension to the humidifying liquid which is sucked capillaryly at the measurement site. If the temperature of the flowing gas is higher than the dew point temperature of the liquid with which the thermometer is wetted, the liquid evaporates so that the vapor saturation of the gas occurs in the gas boundary layer close to the bones of the wet surface. The evaporation of the liquid consumes the heat of evaporation required to change its state. This heat is removed from the said boundary gas layer, as a result of which its temperature drops. The temperature drop is dependent on the amount of liquid evaporated, ie. on the amount of liquid that the gas, in its instantaneous climatic state, can receive until it reaches the saturated state, and therefore this temperature drop is a characteristic of the number of vapors contained in the gas being measured. In this design, the accuracy of measurement is generally neglected by the fact that a portion of the heat of evaporation is taken from the liquid itself when its temperature is different from the temperature of the rich boundary gas layer, since the volume of this liquid is negligible compared to the flowing gas volume. A drawback of this solution is that if the vaporized volume of the liquid is higher than the volume drawn by the fabric, e.g. the measured gas is extremely dry, resp. if the velocity of the gas flow is too high, the textiles are dried or completely dried and thus the measurement results are incorrect. In order to reduce as much as possible the decrease in the adhesion properties of the fabric, it is necessary to use a high purity liquid to moisten the drying chamber, which increases the energy demand of the device. The mechanical and chemical impurities contained in the measured gas also have an adverse effect on the measurement accuracy. Therefore, as a further solution, the coating of the thermometer surface with porous ceramic masses, moistened with liquid, is introduced into the interior of the mass with a slight overpressure. However, in this solution there are inaccuracies due to the fact that the temperature of the measured point is already significantly influenced by the temperature of the supplied liquid. This situation is remedied either by considering the high inertia of the device by considering only the measurement results obtained after a certain period of time or by using various complicated, most often electronic, correction devices.

Popísané nedostatky odstraňuje zvlhčovacíe zariadenie zvislých teplomerov ašpíračných psychrometrov podía vynálezu, ktoré umožňuje vytvořit na povrch teplomera súvíslú vrstvu kvapaliny o medznej hrúbke a s teplotou kvapaliny totožnou s teplotou nasýteného plynu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zvlhčovacíe zariadenie pozostáva zo zásobníka zvlhčovanej kvapaliny opatřeného hrdlom so škrtiacim ventilom a poréznou zátkou. Pod zátkou je umiestnený rúrkovítý nástavec, ktorý je vo vnútri opatřený vedením elektrického prúdu spájajúcim meracie zariadenie s vlastným zvíslým teplomerom. Zvislý teploměr je připojený pod rúrkovitým nástavcom a pod ním je připadne připojený odvodný porézny nástavec s hrotom ústiacim připadne do přepadu. Rúrkovítý nástavec, zvislý teploměr a odvodný porézny nástavec sú připadne na povrchu opatřené spirálovité navinutým rozvodom zvlhčovacej kvapaliny. Usporíadaním zariadenia podía vynálezu vytvára sa na povrchu zvislého teplomera súvislá vrstva zvhlčovacej kvapaliny v medznej hrúbke a-s teplotou zvlhčovacej kvapaliny totožnou s teplotou nasýteného plynu. Súvislá vrstva zvlhčovacej kvapaliny sa vytvára splýváním tejto kvapaliny od poréznej zátky samospádom z rúrkovitého nástavca tvořenéhoThe described drawbacks are overcome by the humidifying device of vertical thermometers and aspirating psychrometers according to the invention, which makes it possible to create on the surface of the thermometer an adjacent layer of liquid with a limit thickness and a liquid temperature equal to the temperature of the saturated gas. SUMMARY OF THE INVENTION The humidifying device consists of a humidified liquid reservoir provided with a neck with a choke valve and a porous plug. Under the plug is located a tubular extension, which is internally equipped with an electrical current linking the measuring device to its own vertical thermometer. The vertical thermometer is attached below the tubular extension and underneath, if any, is connected to a drainage porous extension with the tip leading to the overflow. The tubular extension, the vertical thermometer and the drainage porous extension are optionally provided on the surface with a spirally wound distribution of the moistening liquid. By the arrangement of the device according to the invention, a continuous layer of humidifying liquid is formed on the surface of the vertical thermometer at the limit thickness α-with the temperature of the humidifying liquid equal to the temperature of the saturated gas. A continuous layer of humidifying liquid is formed by the coalescing of the liquid from the porous plug with a gravity of tubular extension formed by

CS 272879 Bl výhodné skleněnou trubičkou, ktorý je připojený k najvyššiemu prierezu zvislého teplomera, pričom rúrkovitý nástavec i zvislý teploměr sú obtékané meraným planom. Po vonkajšej straně rúrkovitého nástavca, zvislého teplomera a připadne odvodného porézneho nástavca, ktorý móže byť připojený k najnižšiemu prierezu teplomera je připadne spirálovité navinutý rozvod zvlhčovacej kvapaliny optimalizujúci vytvorenie súvislej vrstvy zvlhčovacej kva paliny. Odvodný porézny nástavec s hrotom a tiež případný přepad sú určené na odvedenie prebytočnej kvapaliny mimo zariadenia. Vytvořením súvislej vrstvy kvapaliny na povrchu zvislého teplomera dosahuje s rovnoměrné chladenie celého povrchu odpařováním zvlhčovacej kvapaliny s teplotou nasýteného plynu je zaručená tým, že počas dopravy zvlhčovacej kvapa liny -po rúrkovitom nástavci k zvislému teploměru v prúde meraného plynu dojde v dosledku odparovania k odčerpaniu prebytočného tepla z kvapaliny bez toho, aby ním bol ovplyvnený teploměr. Spirálovité navinutý rozvod zvlhčujúcej kvapaliny umožňuje, že tiažová sila tejto kvapaliny je v rovnováhe so_:. silou, ktorou na kvapalinu působí prúdiaci plyn. Připojením odvodného porézneho nástavca k zvislému teploměru zabráni sa vzniku kvapky na konci teplomera a tým aj zníženiu přesnosti merania na koncovom úseku zvislého teplomera.CS 272879 B1 is preferably a glass tube which is connected to the highest cross-section of the vertical thermometer, wherein the tubular extension and the vertical thermometer are bypassed by the measured plane. On the outside of the tubular handpiece, the vertical thermometer and, optionally, the drainage porous handpiece that can be connected to the lowest cross-section of the thermometer, there is optionally a spirally wound humidifying fluid distribution optimizing the formation of a continuous humidification fluid layer. The drainage porous tip with a spike as well as any overflow are designed to drain excess liquid off the device. By providing a continuous layer of liquid on the surface of the vertical thermometer, it achieves uniform cooling of the entire surface by evaporation of the humidifying liquid with the temperature of the saturated gas. from the liquid without affecting the thermometer. Spiral wound divorce wetting liquid allows the gravitational force of the liquid is in equilibrium _with:. the force exerted on the liquid by the flowing gas. Attaching the drainage porous adapter to the vertical thermometer will prevent drop formation at the end of the thermometer and thus reduce the accuracy of the measurement at the end section of the vertical thermometer.

Zariadenie umožňuje přesné nastavenie potřebného prietoku zvlhčovacej kvapaliny tak, aby při prúdení extrémně suchého plynu z odvodného porézneho nástavca kvapaliny neodkvapkávala. Oba nástavce významné znižujú ovplyvnenie výsledkov merania konvekciou tepla medzi okolím a zvislým teplomerom a eliminuje sa tiež vplyv nečistót na přesnost’ merania, piEtože zariadenie nevyužívá kapilárně vlastnosti materiálov.The device allows precise adjustment of the required flow rate of the humidifying liquid so that it does not drip when extremely dry gas flows from the drainage porous nozzle. Both adapters significantly reduce the influence of the heat convection measurement between the environment and the vertical thermometer and eliminate the impact of impurities on the measurement accuracy, since the device does not utilize the capillary properties of the materials.

Predmet vynálezu ilustruje, ale neobmedzuje příklad prevedenia zariadenia podía vynálezu znázorněný na pripojenom výkrese.The present invention illustrates, but does not limit, the exemplary embodiment of the device according to the invention shown in the attached drawing.

Zvlhčovacie zariadenie pozostáva zo zásobníka £ zvlhčovacej kvapaliny s hrdlom 11 opatřeným škrtiacim ventilom lil a poréznou keramickou zátkou 112. Pod poréznou zátkou 112 je umiestnený rúrkovitý nástavec £ tvořený skleněnou rúrkou, vo vnútri ktorej je vedenie 31 elektrického prúdu spájajúce meracie zariadenie £ so zvislým teplomerom £ připojeným pod rúrkovitým nástavcom Ϊ. Pod zvislým teplomerom £ je umiestnený odvodný porézny ke radlický nástavec £ s hrotom ££, a pod ním přepad £. Rúrkovitý nástavec £, zvislý teploměr £ a odvodný porézny nástavec £ sú na povrchu opatřené spirálovité navinutým rozvodom £ zvlhčovacej kvapaliny, tvořeným niťou.The humidifying device consists of a humidifying liquid reservoir 6 with a neck 11 provided with a throttle valve 111 and a porous ceramic plug 112. Below the porous plug 112 there is a tubular extension formed by a glass tube inside which is an electric current conduit 31 connecting the measuring device 4 with the vertical meter. attached under the tubular extension Ϊ. Underneath the vertical thermometer 6 there is a drainage porous to the radial extension 6 with the tip 8, and below it an overflow 8. The tubular extension 6, the vertical thermometer 6 and the drainage porous extension 6 are provided on the surface with a spirally wound wetting fluid distribution 6 formed by a thread.

Zvlhčovacia kvapalina prietokom nastaveným škrtiacim ventilom 11.1 stéká zo zásobníka £ cez poréznu keramické zátku 112 po Spirálovité navinutom rozvode £ po povrchu celého za riadenia. Počas stekania sa jej teplota vypařováním upravuje na teplotu medznej vrstvy prúdiaceho plynu. Teplotu takto získanej medznej vrstvy snímá zvislý teploměr £ a zaznamenává meracie zariadenie £. Na odvodním poréznom nástavci £ je zvlhčovacia kvapalina odpařená do takej miery, že při priemerných hodnotách obsahu pár v plyne tento už nie je celý zmáčaný. V případe, že je obsah pár v meranom plyne blízky nasýteniu, odkvapkáva dodávaný objem do přepadu 6.The humidifying fluid through the flow control throttle 11.1 flows from the reservoir 8 through the porous ceramic plug 112 to the spiral wound distribution system 8 over the entire device. During the run-off, its temperature is adjusted by evaporation to the temperature of the boundary layer of the flowing gas. The temperature of the thus obtained boundary layer is sensed by a vertical thermometer 8 and recorded by the measuring device 6. The humidifying liquid is vaporized on the drain porous plug 6 to such an extent that, at average vapor contents, this is no longer completely wetted. In case the vapor content of the measured gas is close to saturation, the delivered volume drips into the overflow 6.

Zariadenie je vhodným spósobom umiestnené v potrubí £ s prúdiaciin'meraným plynom.The apparatus is suitably placed in the gas flow line 6.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A humidification device for aspiration hygrometer vertical thermometer, characterized in that it comprises a humidification reservoir (1) provided with a neck (11) with a throttle valve (111) and a porous plug (112) below which a tubular extension (2) is provided inside the conduit (31) an electrical current connecting the measuring device (3) to a vertical thermometer (4) connected below the tubular extension (2) and below the vertical thermometer (4) is connected to a drainage porous extension (5) with a tip (51) underneath (6), wherein the tubular extension (2), the vertical thermometer (4) and the drainage porous extension (5) are provided on the surface with a spirally wound humidifying fluid distribution (7).