Устройство для измерения теплового потока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, преимущественно в печи периодического действия, содержащее термоприемник с установленЕ м в нем датчиком температуры, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, термоприемник выполнен в форме цилиндра, сопряженного с шаром, из материала, нагреваемого в печи, причем образующая цилиндра и поверхность шара покрыты слоем теплоизоляхщи, а датчик температуры размещен в центре шара. 9tp эо :о i X) Ьп

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) G 01 К 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ уг ;:,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1-

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю ма о

Ъ (21) 3411380/18-10 (22) 16.03.82 (46) 30.04.84. Бюл. У 16 (72) Л.А. Бровкин и Е.В. Захарова (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический .институт им.В.И.Ленина (53) 536. 532 (088. 8) (56) 1. Эстеркин Р.И. и др. Методы теплотехнических испытаний при сжигании газа. М., "Недра", 1972, с. 108.

2. Крылова Л.С., Бровкин Л.А.

Комплексный способ определения параметров внешнего теплообмена в печах.

Сб. "Тепломассообмен в промышленных установках", Иваново, 1972, с. 10.

„„SU„„A (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, преимущественно в печи периодического действия, содержащее термоприемник с установленнйм в нем датчиком температуры, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, термоприемник выполнен в форме цилиндра, сопряженного с шаром, из материала, нагреваемого в печи, причем образующая цилиндра и поверхность вара покрыты слоем теплоизоляции, а датчик температуры размещен в центре шара.

1089435

Изобретение относится к металлур-. гическому производству, машиностроению, строительной промышленности.

Известен тепломер, содержащий термоприемник, охлаждаемый водой, и датчик разности температур по толщине термоприемника 1 1 3.

Недостатком тепломера является невозможность измерения фактического теплового потока.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения теплового потока, преимущественно в печи пернодического действия, содержащее термоприемник с установленным в нем датчиком температуры t 2 3.

Недостатком устройства является низкая точность измерения из-за моделирования только процесса внешнего теплообмена для нагреваемого в печи материала.

Цель изобретения — повышение точности измерения теплового потока.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения теплового потока, преимущественно в печи периодического действия, содержащем термоприемник с установленным в нем датчиком температуры, термоприемник выполнен в форме цилиндра, сопряженного с шаром, из материала, нагреваемого в печи, причем образующая цилиндра и поверхность шара покрыты слоем теплоизоляции, а датчик температуры размещен в центре шара.

На чертеже схематически изображена конструкция устройства для измерения теплового потока. 40

Устройство для измерения теплового потока содержит термоприемник 1 в форме цилиндра, сопряженного с шаром, образующая цилиндра и поверхность шара покрыты слоем теплоизоля- 45 ции::2, в центре шара размещен датчик

3 температуры.

Термоприемник выполнен из материала, нагреваемого в печи, и имеет 50 форму, обеспечивающую поправку на термическую массивность нагреваемого материала. Для этого физическая модель процесса нагрева материала представлена последовательностью 55 двух процессов: тепловой проводимос. ти, определяемой величиной р, Ф где Ъ вЂ” коэффициент теплопроводимости материала; 6 — высота его цилиндрической части, и процесса аккумуляции тепла, определяемого величиной тепловой емкости С.

При таком представлении физической модели процесса нагрева конструкция термоприемника имеет вид теплопроводящего цилиндрического столбика высотой S и шарообразного тела объемом V

Конструктивные размеры термоприемника находят следующим образом. Объем материала термоприемника Ч принимают иэ технологических соображений (из удобства пользования тепломером); эффективную обогреваемую поверхность

F термоприемника определяют для при нятого объема Ч из условия равенства расчетного геометрического размера

R= для термоприемника и нагреч гзф, ваемого материала, при этом R y для нагреваемого материала определяют по экспериментальным данным.

Высоту столбика Х находят из условия, что температура тепловоспринимающей поверхности термоприемника равна температуре поверхности материала, температура шара равна средней по массе температуре материала (т.е. выполнены условия моделирования внешнего и внутреннего теплообмена); в этом случае Я = 0,553R где R— толщина нагреваемого в.печи материала.

Устройство для измерения теплового потока работает следующим образом.

Тепломер помещают в печь таким образом, что обогреваемая поверхность

F располагается заподлицо с обогреЯ яф ваемой поверхностью нагреваемого материала; датчиком температуры изме ряют температуру в теле шара.

За счет идентичности теплофизических свойств и условий внутреннего и внешнего теплообмена для термоI приемника и нагреваемого материала теплсвой поток, поглощенный термоприемником

3 Т()

q = сН, -д (Втlм ), 3тй!. где скорость роста темпера3 б туры шара, К/с, равен тепловому потоку, поглощенному материалом.

Применение предлагаемого устройства для измерения теплового потока по сравнению с базовым объектом (прото1089435

Составитель В. Баздырев

Техред Л.Коцюбняк Корректор Л.Пилипенко

Редактор Л. Филь

Заказ 2922/38 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государфтвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 з типом) позволяет улучшить качество нагрева материала, повысить производительность и экономичность печи.

Сведения о фактическом тепловом потоке, получаемом материалом, позволя-, ют точнее определить его готовность.

Использование предлагаемого устройства в системе управления нагревом материала позволяет уменьшить возможность его перегрева, обеспечить наиболее экономичный режим при требуемом качества нагрева.