Устройство для измерения температуры материала во вращающихся печах
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАТЕРИАЛА ВО ВРАГ1АКЩИХСЯ ПЕЧАХ, содержащее термочувствительный элемент, расположенный в защитном чехле, которьм закреплен на опорном блоке, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, опорный блок выполнен в виде балки, установленной во вращаюпщхся опорах, причем угол между горизонтальной плоскостью и осью защитного чехла составляет 43-47, а угол JJB между осью вращающейся печи и осью защитного чехла выбирают из соотношения o-., где - продольная составляющая скорости материала печи; R - расстояние от оси печи до (Л термочувствичельиого элемента i ,ш - угловая скорость вращения печи. 4i)i. СО СО ф ЭО
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (1) G 01 К 13/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 4яР 8 "" f ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3689403/24-10 (22) 09.11.83 (46) 07.03.85. Бюл. № 9 (72) В.П.Пишулин, С.А.Попов и Ю.В.Трухин (71)Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.M.Кирова (53) 536.532(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 296000, кл. G 01 К 7/02, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР № 502241, кл. G О1 К 13/08, 1975 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАТЕРИАЛА В0 ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧАХ, содержащее термочувствительный элемент, расположенный в защитном чехле, который закреплен „„SU „„ 1143998 A на опорном блоке, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, опорный блок выполнен в виде балки, установленной во вращающихся опорах, причем угол между горизонтальной плоскостью и осью защитного чехла составляет 43-47, а угол,1,> между осью вращающей ся печи и осью защитного чехла выбирают из соотношения где Vpp — продольная составляющая скорости материала печи; Р— расстояние от оси печи до термочувствич ельногр элемента, .ш — угловая скорость вращения печи. Ч О пР c(=э0 -arctic „„ Недостатком известного устройства является низкая точность измерения температуры материала вследствие 35 того, что в процессе измерения происходит налипание частиц измеряемого материала на защитный чехол, которые экранируют его. Защитный чехол в известном устройстве лишь пе- 40 риодически вводится в измеряемый материал, что также уменьшает точность измерения . 1 1 Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в уст- ройствах для измерения температуры материала во вращающихся печах. Известно устройство для измерения температуры материала во вращающихся печах, содержащее термочувствительный элемент, в качестве которого использована термопара, установленная в защитном чехле, закрепленном в стенке вращающейся печи, причем защитный чехол выполнен в виде огнеупорного блока с боковым вырезом С1 Я. Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что огнеупорный блок обладает значительной инерционностью. Кроме того, термочувствительный элемент периодически выводится из измеряемого материала, что также приводит к снижению точности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры материала во вращающихся печах, содержащее термочувствительный элемент, расположенный в защитном чехле, который закреплен на опорном блоке 2 3. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для достижения поставленной цели в устройстве для измерения температуры материала во вращающихся печах, содержащем термочувствительный элемент, расположенный в защитном чехле, который закреплен на опор ном блоке, последний выполнен в виде балки, установленной на вращающихся ойорах, причем угол между горизонтальной плоскостью и осью защитного чехла составляет 43-47 а угол Ы между осью вращающейся 143998 2 печи и осью защитного чехла выбира— ют иэ соотношения где ׄР— продольная составляющая скорости материала печи; — расстояние от оси печи до термочувствительного эле 10 мента, и — угловая скорость вращения печи. Благодаря выполнению опорного блока в виде балки, установленной во вращающихся опорах, термочувствительный элемент постоянно находится в зоне измерения, а вследствие расположения защитного чехла под оптимальными углами устраняется налипание частиц на чехол, и термочувствительный элемент регистрирует измеряемую температуру без искажений, вносимых пограничным слоем. На фиг.1 схематически представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, продольный разрез. Устройство для измерения температуры материала печи содержит рас30 положенный в защитном чехле термочувствительный элемент 1, соединительные провода 2, защитную трубу 3, прикрепленную к балке 4, причем труба 3 герметично соединяется с защитным чехлом, балка 4 при помощи вставленных в бобышки пальцев 6 подвешивается к двум опорам 7, приваренным к барабану печи 8. Труба 3 с заключенными в ней проводами 2 выводится наружу через отверстие в пальце 6, что позволяет избежать вращения проводов и делает возмож .ным присоединение чувствительного элемента к вторичному измерительному прибору без использования скользящих контактов. Устройство работает следующим образом, В процессе эксплуатации печи 50 балка 4 с укрепленным на ней термочувствительным элементом 1 остается практически неподвижной (она совершает лишь небольшие колебательные движения), в результате чего термо55 чувствительный элемент 1 постоянно находится в слое материала. При вращении печи направление результирующего вектора скорости материала Фиг. Z ВНИИПИ Заказ 895/34 Тираж 897 ПОд11ИОНОЕ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 3 1 находится сложением вектора проP дольной скорости движения материала в печи Vn с вектором его поперечной скорости Ч, обусловленной и вращением барабана, причем вектор Чи перпендикулярен вектору Ч и Величина вектора Ч„ является заданир ной величиной, а величина вектора определяется по формуле } Чи } = 2Г ой(амм/мин где R — расстояние от оси вращения барабана до чувствительного элемента; u. — угловая скорость врашения барабана печи. Так как в результате вращения барабана положение материала оказывается смещенным, то вектор Ч составляет с горизонтальной плоскостью некоторый угол eL, который зависит от силы сцепления материала со стенками барабана печи, его вязкости и скорости вращения барабана. Угол е образованный результирующим век тором Ч с направлением оси вращеР ния барабана, определяется из формулы ф Чи с =90. -arctic "r =tc-arctic 21T йи> п Минимальная погрешность измерения достигается при величине =43-47 . Движущиеся потоки материала, благодаря расположению термо143998 4 чувствительного элемента 1 под оптимальными углами, полностью очцщают его поверхности от налипающих частиц, поэтому термочувствительный элемент воспринимает без искажений температуру окружающего его слоя. Сигнал от термочувствительного эле.мента 1, пропорциональный величине температуры слоя материала по соединительным проводам 2, поступает на измерительный прибор, который может быть установлен на любом удобном расстоянии от печи . Относительная погрешность измерения температуры составляет 1,6Х, в то время как погрешность измерения в известном устройстве составляет 25Х. Кроме того, предлагаемое устройство эа счет быстрого реаги2О рования на изменения температуры позволяет получить функциональную зависимость между температурами зон греющей камеры печи и распределенной температурой материала по длине Q5 барабана. Это дает возможность оптимизировать работу печи путем точного регулирования ее теплового режима. Оптимизация позволит только на одной печи с косвенным электрообогревом мощностью 750 кВт экономить сырья более чем на 10000 руб. ежегодно и электроэнергии до 1,5 млн кВт.ч.
