JP6533097B2 - Gas heater and flow rate measuring method for gas heater - Google Patents
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Description
本発明は、例えば被加熱気体をヒータで昇温する気体加熱器及びその流量測定方法に関し、特に高温の気体の流量を簡素な構成によって精度よく測定可能なものに関する。 The present invention relates to, for example, a gas heater that raises the temperature of a gas to be heated by a heater and a flow rate measurement method thereof, and in particular to one that can accurately measure the flow rate of high temperature gas with a simple configuration.
例えば水蒸気等の被加熱気体をヒータによって加熱して高温とし、食品加工や工業製品の製造プロセス等で熱媒として利用可能とする気体加熱器が知られている。
例えば、特許文献1には、同心状に配置された外筒及び内筒と、内筒の外周面に巻き回されたシーズヒータを有し、飽和水蒸気を加熱して過熱水蒸気を発生する気体加熱装置が記載されている。
For example, a gas heater is known which heats a gas to be heated such as water vapor with a heater to a high temperature, and can be used as a heat medium in food processing, manufacturing processes of industrial products, and the like.
For example, Patent Document 1 has an outer cylinder and an inner cylinder arranged concentrically, and a sheathed heater wound around the outer peripheral surface of the inner cylinder, and heats saturated steam to generate superheated steam. The device is described.
上述したような気体加熱器において、通過する被加熱気体の流量を測定することが求められる場合がある。
従来、被加熱気体の流量測定は、気体加熱器の外部に差圧式やカルマン渦式などの単体の流量計を別途設けることによって行っていた。しかし、このような流量計を設置するためには、流路をバイパスさせる配管を設置する必要があり、また流量計自体も比較的大型であることから、多くのスペースが必要となる。
また、このような流量計の使用温度は、耐熱性や耐食性などの面から比較的低い範囲に制限されることから、例えば出口温度が約500℃に到達する場合のある過熱水蒸気の流量測定は困難である。
さらに、このような流量計は、通常相当に高価であることから、コスト面でも不利である。
In the gas heater as described above, it may be required to measure the flow rate of the passing heated gas.
Heretofore, the flow rate measurement of the gas to be heated has been performed by separately providing a single flow meter such as a differential pressure type or a Karman vortex type outside the gas heater. However, in order to install such a flowmeter, it is necessary to install piping for bypassing the flow path, and the flowmeter itself is relatively large, which requires a large amount of space.
In addition, since the operating temperature of such a flowmeter is limited to a relatively low range in terms of heat resistance and corrosion resistance, for example, the flow rate measurement of superheated steam which may have an outlet temperature of about 500 ° C. Have difficulty.
Furthermore, such flow meters are usually expensive and thus disadvantageous in cost.
気体の流量測定に関する従来技術として、例えば特許文献2には、ヒータの上流側、下流側の温度差に基づいて液体の流量を測定する熱式流量計において、液体の入側、出側にそれぞれ冷却機構を設けることが記載されている。
As a prior art related to gas flow rate measurement, for example,
気体加熱器の上流側及び下流側で被加熱気体の温度をそれぞれ検出し、その温度差から特許文献2のような熱式流量計の原理によって流量測定が可能であれば、外付けの流量計やバイパス流路などを必要とせず、温度センサを付加するのみの比較的簡素な構成によって被加熱気体の流量測定が可能となる。
しかし、専ら流量測定のために比較的微小な熱量で加熱する熱式流量計と異なり、気体の加熱を主目的とし、比較的大きな熱量によって例えば数百℃の昇温を行う気体加熱器においては、装置表面から外部への放熱量が大きいうえ、放熱量自体も装置が設置される雰囲気の温度(外気温)に依存して変化することから、測定精度の確保が困難である。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、高温の気体の流量を簡素な構成によって精度よく測定可能な気体加熱器及び気体加熱器の製造方法を提供することである。
If the temperature of the gas to be heated is detected on the upstream side and the downstream side of the gas heater, and the flow rate can be measured based on the temperature difference based on the temperature difference, an external flow meter can be used. It is possible to measure the flow rate of the gas to be heated with a relatively simple configuration in which only a temperature sensor is added without the need for a flow path or a bypass.
However, unlike a thermal flow meter that heats with a relatively small amount of heat exclusively for flow measurement, in a gas heater whose main purpose is to heat a gas and which raises the temperature, for example, by several hundreds of degrees, with a relatively large amount of heat. Since the amount of heat radiation from the surface of the device to the outside is large and the amount of heat radiation itself also changes depending on the temperature (external temperature) of the atmosphere in which the device is installed, it is difficult to ensure measurement accuracy.
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a gas heater and a method of manufacturing the gas heater that can accurately measure the flow rate of high-temperature gas with a simple configuration.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、被加熱気体が通過する気体流路と、前記気体流路に設けられたヒータと、前記気体流路における前記ヒータの上流側及び下流側において前記被加熱気体の温度をそれぞれ測定する上流側温度検出手段及び下流側温度検出手段と、前記上流側温度検出手段及び前記下流側温度検出手段の検出温度の差及び前記ヒータの出力に基づいて前記被加熱気体の流量を演算する流量演算手段とを備える気体加熱器であって、前記気体加熱器の周囲の温度を検出する外気温検出手段を備え、前記流量演算手段は、前記上流側温度検出手段、前記下流側温度検出手段、前記外気温検出手段の検出温度に基づいて演算される放熱量に応じて前記流量を補正することを特徴とする気体加熱器である。
これによれば、ヒータの発熱量及び外部への放熱量が大きい気体加熱器であっても、各温度検出手段の検出温度から求められる放熱量に応じて流量を補正することによって、被加熱気体の流量を精度よく測定することができる。
また、既存の気体加熱器に対して温度検出手段及び演算手段を設けることによって流量測定機能を付加することができ、単体の流量計を気体加熱器の外部に設ける従来技術に対して、構造の簡素化、設置スペースのコンパクト化、重量及びコストの低減が可能となる。
また、耐熱性や耐食性といった耐久性の確保も容易である。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following solutions.
The invention according to claim 1 is a gas flow path through which the gas to be heated passes, a heater provided in the gas flow path, and the temperature of the gas to be heated on the upstream side and the downstream side of the heater in the gas flow path. The flow rate of the gas to be heated is determined based on the difference between the temperatures detected by the upstream temperature detecting means and the downstream temperature detecting means, the upstream temperature detecting means and the downstream temperature detecting means, and the output of the heater. A gas heater comprising a flow rate calculating means for calculating, comprising: an outside air temperature detecting means for detecting a temperature around the gas heater, the flow rate calculating means comprising the upstream side temperature detecting means, the downstream side temperature The gas heater according to the present invention is characterized in that the flow rate is corrected according to the heat release amount calculated based on the detection temperature of the detection means and the outside air temperature detection means.
According to this, even if the gas heater has a large amount of heat generated by the heater and the amount of heat released to the outside, the gas to be heated can be corrected by correcting the flow rate according to the amount of heat release obtained from the detected temperature of each temperature detecting means. Flow rate can be accurately measured.
In addition, by providing a temperature detection means and a calculation means to an existing gas heater, a flow rate measuring function can be added, and the structure of the prior art provided with a single flowmeter outside the gas heater. It is possible to simplify, compact the installation space, and reduce weight and cost.
In addition, it is easy to secure durability such as heat resistance and corrosion resistance.
請求項2に係る発明は、前記流量演算手段は、前記上流側温度検出手段と前記下流側温度検出手段との検出温度の平均値と、前記外気温検出手段の検出温度との差分に、予め設定された定数を乗じることによって前記放熱量を演算することを特徴とする請求項1に記載の気体加熱器である。
これによれば、比較的軽い演算負荷によって、上述した効果を確実に得ることができる。
請求項3に係る発明は、前記被加熱気体は蒸気であり、前記ヒータは飽和蒸気を加熱して過熱蒸気を発生することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の気体加熱器である。
これによれば、出口温度が例えば500℃程度の高温となり、単体の流量計での測定が困難な過熱蒸気の流量を適切に測定することができる。
In the second aspect of the present invention, the flow rate calculating means may calculate in advance the difference between the average value of temperatures detected by the upstream temperature detecting means and the downstream temperature detecting means and the detected temperature of the outside air detecting means. The gas heater according to claim 1, wherein the heat release amount is calculated by multiplying a set constant.
According to this, the above-described effect can be reliably obtained by a relatively light computational load.
The invention according to claim 3 is the gas heater according to claim 1 or 2, wherein the gas to be heated is steam, and the heater heats saturated steam to generate superheated steam. is there.
According to this, the outlet temperature becomes a high temperature of, for example, about 500 ° C., and the flow rate of the superheated steam which is difficult to measure by a single flowmeter can be appropriately measured.
請求項4に係る発明は、被加熱気体が通過するとともにヒータが設けられた気体流路を有する気体加熱器における前記ヒータの上流側及び下流側の前記被加熱気体の温度差と、前記ヒータの出力から前記被加熱気体の流量を演算する気体加熱器の流量測定方法であって、前記気体加熱器の周囲の温度を検出し、前記ヒータの上流側及び下流側の温度と、前記周囲の温度とに基づいて演算される放熱量に応じて前記流量を補正することを特徴とする気体加熱器の流量測定方法である。
請求項5に係る発明は、前記ヒータの上流側及び下流側の前記被加熱気体の温度の平均値と、前記周囲の温度との差分に、予め設定された定数を乗じることによって前記放熱量を演算することを特徴とする請求項4に記載の気体加熱器の流量測定方法である。
請求項6に係る発明は、前記被加熱気体は蒸気であり、前記ヒータは飽和蒸気を加熱して過熱蒸気を発生することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の気体加熱器の流量測定方法である。
これらの各発明においても、上述した気体加熱器の各発明と実質的に同様の効果を得ることができる。
The invention according to claim 4 is a temperature difference between the heated gas on the upstream side and the downstream side of the heater in a gas heater having a gas flow path through which the heated gas passes and in which a heater is provided; A method of measuring the flow rate of a gas heater, which calculates the flow rate of the gas to be heated from the output, wherein the temperature around the gas heater is detected, the temperature on the upstream side and the downstream side of the heater, and the temperature of the ambient And correcting the flow rate according to the amount of heat release calculated based on the flow rate measurement method of the gas heater.
The invention according to claim 5 is characterized in that the heat radiation amount is obtained by multiplying the difference between the average temperature of the gas to be heated upstream and downstream of the heater and the ambient temperature by a preset constant. It is a flow rate measuring method of a gas heater according to claim 4, characterized by calculating.
The invention according to claim 6 is the gas heater according to claim 4 or claim 5, wherein the gas to be heated is steam, and the heater heats saturated steam to generate superheated steam. It is a flow measurement method.
Also in each of these inventions, substantially the same effect as each invention of the gas heater described above can be obtained.
以上説明したように、本発明によれば、高温の気体の流量を簡素な構成によって精度よく測定可能な気体加熱器及び気体加熱器の製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gas heater and a method of manufacturing the gas heater capable of accurately measuring the flow rate of high-temperature gas with a simple configuration.
本発明は、高温の気体の流量を簡素な構成によって精度よく測定可能な気体加熱器及び気体加熱器の製造方法を提供する課題を、気体加熱器におけるヒータの上流側、下流側における被加熱気体の温度差とヒータの出力(発生熱量)に基づいて被加熱気体の質量流量を演算するとともに、ヒータの上流側、下流側における被加熱気体温度の平均値と、気体加熱器周囲の外気温との差分に所定の定数を乗じて算出した放熱量を用いて質量流量を補正することによって解決した。 The present invention provides a gas heater capable of accurately measuring the flow rate of a high-temperature gas with a simple configuration and a method for producing the gas heater, the heated gas on the upstream side and the downstream side of the heater in the gas heater The mass flow rate of the gas to be heated is calculated based on the temperature difference of the heater and the output of the heater (heat generation amount), and the average value of the temperature of the gas to be heated on the upstream side and downstream side of the heater The problem is solved by correcting the mass flow rate using the amount of heat release calculated by multiplying the difference of and the predetermined constant.
以下、本発明を適用した気体加熱器及び気体加熱器の流量測定方法の実施例1について説明する。
図1は、実施例1の気体加熱器の構成を示す図である。
気体加熱器1は、内筒10、ヒータ20、外筒30、断熱材40、上流側温度センサ50、下流側温度センサ60、外気温センサ70、演算手段100等を有して構成されている。
Hereinafter, a first embodiment of a gas heater and a flow rate measuring method of the gas heater to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a view showing the configuration of a gas heater according to a first embodiment.
The gas heater 1 includes an
内筒10は、被加熱気体が通流される円筒状の管路(気体流路)である。
内筒10は、例えばステンレス系合金によってチューブ状に形成され、被加熱気体が、例えば、約500℃の過熱水蒸気であっても十分な耐熱性、耐食性を確保するよう構成されている。
内筒10には、図示しないボイラによって発生した例えば100℃程度の飽和水蒸気が上流側の端部から導入される。
飽和水蒸気は、内筒10の内部でヒータ20によって加熱され、例えば300〜500℃程度の過熱水蒸気となって下流側の端部から流出する。
The
The
In the
The saturated steam is heated by the
内筒10の上流側、下流側の端部には、外部配管との接続に用いられるアタッチメント11,12がそれぞれ設けられている。
At the upstream end and the downstream end of the
ヒータ20は、内筒10を外部から加熱することによって、内筒10の内部の被加熱気体を加熱する発熱体である。
ヒータ20は、例えば、内筒10の中間部において外周面部に圧着するように巻き回されたシーズヒータである。
ヒータ20は、内蔵された抵抗線にヒータ電源21から電力を供給されることによって発熱する。
ヒータ20は、例えば3000乃至4000W程度の出力を有し、例えば10kg/h程度の100乃至110℃程度の飽和水蒸気を、500℃以上の過熱水蒸気とする能力を有する。また、20kg/h程度の100乃至110℃程度の飽和水蒸気を、300℃以上の過熱水蒸気とする能力を有する。
ヒータ電源21は、電圧可変式電源であって、ヒータ20への供給電力を演算装置100へ伝達するようになっている。
The
The
The
The
The
外筒30は、内筒10の長手方向(軸方向)におけるヒータ20が巻き回された領域の外径側に設けられた円筒状の部材である。
外筒30は、内筒10と実質的に同心に配置されている。
外筒30の内周面は、ヒータ20と間隔を隔てて対向して配置されている。
The
The
The inner circumferential surface of the
外筒30の上流側、下流側の端部は、端面31,32によって実質的に閉塞されている。
端面31,32は、外筒30の中心軸と直交する平面に沿って形成された平坦な円盤状の部材であって、中央部には内筒10が挿入される開口が形成されている。
外筒30及び端面31,32は、例えば、ステンレス系合金によって形成されている。
The upstream and downstream ends of the
The
The
断熱材40は、外筒30の内径側に充填され、内筒10及びヒータ20から外筒30への伝熱量を抑制するものである。
The
上流側温度センサ50は、上流側(入口側)のアタッチメント11と端面31との間において、内筒10内を通過する被加熱気体の温度(ヒータ20による加熱前の温度)を検出するものである。
下流側温度センサ60は、下流側(出口側)のアタッチメント12と端面32との間において、内筒10内を通過する被加熱気体の温度(ヒータ20による加熱後の温度)を検出するものである。
外気温センサ70は、外筒30の外周面近傍における周囲雰囲気の気温(外気温)を検出するものである。
上流側温度センサ50、下流側温度センサ60、外気温センサ70として、例えば、シース熱電対センサを用いることが可能である。
The
The
The outside
For example, a sheath thermocouple sensor can be used as the
演算装置100は、ヒータ電源21の出力、及び、上流側温度センサ50、下流側温度センサ60、外気温センサ70それぞれの検出温度に基づいて、内筒10内を通過する被加熱気体(例えば水蒸気)の質量流量を演算するものである。
演算装置100は、例えば、CPU等の情報処理手段、RAM、ROM、HDD等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
The
実施例1の気体加熱器1においては、演算装置100は、以下の式1によって、質量流量G(kg/h)を算出可能である。
ここで、
Q:ヒータ20の発熱量(kcal/h)
Qloss:外筒30等から外部への放熱量(kcal/h)
Cp:被加熱気体の定圧比熱(kcal/kg・℃)
T1:上流側温度センサ50の検出温度(℃)
T2:下流側温度センサ60の検出温度(℃)
In the gas heater 1 of the first embodiment, the
here,
Q: Heating value of the heater 20 (kcal / h)
Q loss : Heat dissipation from the
C p : Constant pressure specific heat of the gas to be heated (kcal / kg · ° C)
T1: Detection temperature of upstream temperature sensor 50 (° C.)
T2: Detection temperature of downstream temperature sensor 60 (° C.)
ここで、放熱量Qlossは、以下の式2によって求められる。
Qloss=K(Tm−Ta) ・・・(式2)
Kは、一般に、放熱する表面積と熱通過率との積によって表され、気体加熱器1の断熱条件(熱が通過する各部材の熱伝導率、厚さ等)と被加熱気体の種類によって異なる。
気体加熱器1の構成及び被加熱気体の種類が同じであれば、Kとして実験的に求めた近似値を用いることが可能である。
一般には、気体の種類や断熱状態により、KがGの変化に応じて変化する。
この場合、K=aG+b(a,b:定数)とすると、式2のQlossは、以下の式3によって表される。ここで求まるKは、実験的にa,bを求めて近似したものであり、式3は近似式の一例である。
Qloss=(aG+b)(Tm−Ta) ・・・(式3)
式3を式1に代入し、整理すると、以下の式4が得られる。
Q loss = K (Tm-Ta) (Equation 2)
K is generally expressed by the product of the surface area to dissipate heat and the heat passing rate, and differs depending on the adiabatic condition of the gas heater 1 (heat conductivity of each member through which heat passes, thickness, etc.) and the type of gas to be heated .
If the configuration of the gas heater 1 and the type of the gas to be heated are the same, it is possible to use an approximate value experimentally obtained as K.
In general, K changes according to the change of G depending on the type of gas and the adiabatic state.
In this case, assuming that K = aG + b (a, b: constant), Q loss in
Q loss = (aG + b) (Tm-Ta) (Equation 3)
Substituting the equation 3 into the equation 1 and rearranging, the following equation 4 is obtained.
また、Tmは、以下の式5によって求められる被加熱気体の平均温度である。
Tm=(T1−T2)/2 ・・・(式5)
Further, Tm is the average temperature of the gas to be heated determined by the following equation 5.
Tm = (T1-T2) / 2 (Equation 5)
以下、上述した数式を用いた実施例1の気体加熱器1による流量測定(演算)の結果と、外部に設けられる単体の流量計による流量測定の結果と比較する。
図2は、実施例1の気体加熱器1によって測定(演算)された流量と、流量計を用いて測定された流量との推移の一例を示すグラフである。
横軸は時間を示し、縦軸は流量及び上流側と下流側の温度差を示している。
図2において、単体流量計によって測定された流量を実線、演算装置100が算出した流量を破線、上流側温度センサ50の検出温度と下流側温度センサ60の検出温度との温度差を一点鎖線で図示している。
図2に示すように、実施例1の演算結果は、単体の流量計の測定結果と実質的に一致している。
Hereinafter, the result of flow rate measurement (calculation) by the gas heater 1 of the first embodiment using the above-mentioned formula is compared with the result of flow rate measurement by a single flow meter provided outside.
FIG. 2 is a graph showing an example of transition of the flow rate measured (calculated) by the gas heater 1 of the first embodiment and the flow rate measured using a flow meter.
The horizontal axis shows time, and the vertical axis shows the flow rate and the temperature difference between the upstream side and the downstream side.
In FIG. 2, the flow rate measured by the single flowmeter is indicated by a solid line, the flow rate calculated by the
As shown in FIG. 2, the calculation result of the first embodiment substantially matches the measurement result of the single flow meter.
また、流量を複数の水準に振って測定を行った結果を表1に示す。
表1に示すように、流量計の測定値と実施例1の演算結果との誤差は最大でも約12%以下であり、単体の流量計を設けなくても、用途によっては十分な測定精度を確保できることがわかる。
表1に示す誤差は、測定結果より流量測定値と実施例1の演算結果で起こり得る最大誤差を示す。
As shown in Table 1, the error between the measured value of the flow meter and the calculation result of Example 1 is at most about 12% or less, and even if a single flow meter is not provided, sufficient measurement accuracy may be obtained depending on the application. It can be seen that it can be secured.
The error shown in Table 1 indicates the maximum error that may occur between the measured flow rate and the calculation result of Example 1 from the measurement result.
以上説明したように、実施例1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)例えば既存の熱式流量計のように、専ら測定のために微小な熱量を与えるものに対して、気体の加熱を主目的とし、ヒータ20の発熱量及び外部への放熱量が比較的大きい気体加熱器1であっても、外部への放熱の影響を反映させて被加熱気体である蒸気の流量を精度よく測定することができる。
また、既存の気体加熱器に対して各温度センサ50,60,70及び演算装置100を設けることによって簡単に流量測定機能を付加することができ、単体の流量計を気体加熱器の外部に設ける従来技術に対して、構造の簡素化、設置スペースのコンパクト化、重量及びコストの低減が可能となる。
(2)演算装置100は、上流側温度センサ50、下流側温度センサ60の検出温度の平均値と外気温センサ70の検出温度との差分に定数を乗じて演算した放熱量Qlossを用いて流量Gを補正することによって、軽い演算負荷によって上述した効果を確実に得ることができる。
(3)単体の流量計を設ける従来技術に対して耐熱性、耐食性などの確保が容易であり、例えば500℃程度の高温となり単体の流量計での測定が困難な過熱水蒸気であっても適切に流量を測定することができる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The heating purpose of the gas is mainly used for the purpose such as heating of the gas to the thing giving a minute calorific value exclusively for measurement like the existing thermal type flow meter, for example, and the calorific value of the
Further, by providing each
(2) The
(3) It is easy to ensure heat resistance, corrosion resistance, etc. compared to the prior art in which a single flow meter is provided, for example, even superheated steam having a high temperature of about 500 ° C and difficult to measure with a single flow meter The flow rate can be measured.
次に、本発明を適用した気体加熱器の実施例2について説明する。
上述した実施例1と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図3は、実施例2の気体加熱器の構成を示す図である。
図3に示すように、実施例2においては、ヒータ20としてニクロム線などの発熱線がコイル状に巻き回されかつ露出したものを用いる。
ヒータ20におけるコイル状の発熱部は、内筒10の内径側に、例えば内筒10と実質的に同心となるように配置される。
以上説明した実施例2においては、上述した実施例1の効果と実質的に同様の効果に加えて、ヒータ20が被加熱気体に直接接触することによって、加熱性能を向上するとともに、装置外部への放熱を抑制して流量測定精度を向上することができる。
Next, a second embodiment of the gas heater to which the present invention is applied will be described.
About the part which is substantially common with Example 1 mentioned above, the same numerals are attached, explanation is omitted, and difference is mainly explained.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the gas heater of the second embodiment.
As shown in FIG. 3, in the second embodiment, a
The coil-shaped heat generating portion in the
In the second embodiment described above, in addition to the effects substantially similar to the effects of the first embodiment described above, the heating performance is improved by direct contact of the
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)気体加熱器を構成する各部材の形状、構造、材質、製法、配置等は、上述した実施例に限定されず適宜変更することができる。
例えば、内筒外側にヒータを配置し、被加熱気体がヒータに加熱された内筒に接触する構造とすることができる。
また、例えば、気体加熱器の断熱構造は、実施例のような断熱材を充填するものに限らず、真空層などを設けたものであってもよい。
(2)実施例において説明した各数式は一例であって、適宜変更することが可能である。例えば、他の補正項を付加してもよい。
(3)実施例において、被加熱気体は一例として水蒸気であったが、これ以外の蒸気やその他の各種気体を被加熱気体とすることができる。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, which are also within the technical scope of the present invention.
(1) The shape, structure, material, manufacturing method, arrangement, and the like of each member constituting the gas heater are not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed.
For example, the heater may be disposed outside the inner cylinder, and the gas to be heated may be in contact with the inner cylinder heated by the heater.
Also, for example, the heat insulation structure of the gas heater is not limited to the one filled with the heat insulating material as in the embodiment, but may be provided with a vacuum layer or the like.
(2) Each equation described in the embodiment is an example and can be changed as appropriate. For example, other correction terms may be added.
(3) In the embodiment, the gas to be heated is water vapor as an example, but other vapors and various other gases can be used as the gas to be heated.
1 気体加熱器
10 内筒 11,12 アタッチメント
20 シーズヒータ 21 ヒータ電源
30 外筒 31,32 端面
40 断熱材 50 上流側温度センサ
60 下流側温度センサ 70 外気温センサ
100 演算手段
Reference Signs List 1
Claims (6)
前記気体流路に設けられたヒータと、
前記気体流路における前記ヒータの上流側及び下流側において前記被加熱気体の温度をそれぞれ測定する上流側温度検出手段及び下流側温度検出手段と、
前記上流側温度検出手段及び前記下流側温度検出手段の検出温度の差及び前記ヒータの出力に基づいて前記被加熱気体の流量を演算する流量演算手段と
を備える気体加熱器であって、
前記気体加熱器の周囲の温度を検出する外気温検出手段を備え、
前記流量演算手段は、前記上流側温度検出手段、前記下流側温度検出手段、前記外気温検出手段の検出温度に基づいて演算される放熱量に応じて前記流量を補正すること
を特徴とする気体加熱器。 A gas passage through which the gas to be heated passes;
A heater provided in the gas flow path;
Upstream temperature detection means and downstream temperature detection means for respectively measuring the temperature of the gas to be heated on the upstream side and downstream side of the heater in the gas flow path;
A flow rate calculating means for calculating the flow rate of the gas to be heated based on the difference between the temperatures detected by the upstream temperature detecting means and the downstream temperature detecting means and the output of the heater;
An outside air temperature detection means for detecting the temperature around the gas heater,
The flow rate calculating means corrects the flow rate according to the amount of heat release calculated based on the temperatures detected by the upstream temperature detecting means, the downstream temperature detecting means, and the outside air temperature detecting means. Heater.
を特徴とする請求項1に記載の気体加熱器。 The flow rate calculating unit multiplies a difference between an average value of temperatures detected by the upstream temperature detecting unit and the downstream temperature detecting unit and a temperature detected by the outside air detecting unit by a preset constant. The gas heater according to claim 1, wherein the heat release amount is calculated.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の気体加熱器。 The gas heater according to claim 1 or 2, wherein the gas to be heated is steam, and the heater heats saturated steam to generate superheated steam.
前記気体加熱器の周囲の温度を検出し、前記ヒータの上流側及び下流側の温度と、前記周囲の温度とに基づいて演算される放熱量に応じて前記流量を補正すること
を特徴とする気体加熱器の流量測定方法。 The flow rate of the to-be-heated gas from the temperature difference between the to-be-heated gas on the upstream side and the downstream side of the heater in a gas heater having a gas flow path in which the to-be-heated gas passes and the heater is provided A flow rate measurement method of a gas heater for calculating
The temperature around the gas heater is detected, and the flow rate is corrected according to the amount of heat release calculated based on the temperatures on the upstream and downstream sides of the heater and the temperature around the heater. How to measure the flow rate of a gas heater.
を特徴とする請求項4に記載の気体加熱器の流量測定方法。 The heat dissipation amount is calculated by multiplying a difference between an average value of the temperatures of the gas to be heated upstream and downstream of the heater and the ambient temperature by a preset constant. The flow rate measuring method of the gas heater according to item 4.
を特徴とする請求項4又は請求項5に記載の気体加熱器の流量測定方法。 The flow rate measurement method of a gas heater according to claim 4 or 5, wherein the gas to be heated is steam, and the heater heats saturated steam to generate superheated steam.
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